CN102229726B - 一种硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
一种硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料及其制备工艺，该复合材料由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙10－30wt％，淀粉10－30wt％，聚苯乙烯20－60wt％，紫外线吸收剂UV-326 1－10wt％，抗氧剂T5011－10wt％，硬脂酸1－10wt％。本发明还包括所述硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料的制备工艺。本发明之硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料，力学性能及降解性能好，制造成本低，可代替天然木材用于室内外装修、建筑业等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料及其制备工艺。
背景技术
聚苯乙烯具有优良的绝热、绝缘和透明性，其制品具有极高的透明度，透光率可达90％以上，电绝缘性能好，易着色，加工流动性好，刚性好及耐化学腐蚀性好，但是聚苯乙烯成本高，性脆，冲击强度低，易出现应力开裂；而且废弃的聚苯乙烯制品不能自然降解，长期存留在自然界中，造成环境污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种力学性能好，可降解，成本低的硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料及其制备工艺。
本发明解决所述技术问题所采用的技术方案是：
本发明之硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙10－30wt％，淀粉10－30wt％，聚苯乙烯20－60wt％，紫外线吸收剂UV-326 1－10wt％，抗氧剂T501 1－10wt％，硬脂酸1－10wt％。
优选的重量百分比为：硫酸钙10wt％，淀粉20wt％，聚苯乙烯60wt％，紫外线吸收剂UV-326 2wt％，抗氧剂T501 3wt％，硬脂酸5wt％。
所述淀粉种类不限，可为谷类淀粉、薯类淀粉、豆类淀粉或其他类淀粉等。
本发明之硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料的制备工艺，包括如下步骤：
（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于75－85℃（优选80℃）的烘箱中干燥23－25小时（优选24小时）；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂T501和硬脂酸，在45－55℃（优选50℃）下混合12－18分钟（优选15分钟）；
（2）将淀粉干燥到含水量为3 wt％以下；
（3）将聚苯乙烯、紫外线吸收剂UV-326、步骤（1）所得混合物和步骤（2）干燥后的淀粉加入高速混合机中搅拌混合15－25分钟（优选20分钟）；
（4）将步骤（3）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。
本发明加入硬脂酸对硫酸钙进行表面活化改性，可以提高硫酸钙与淀粉的相容性,同时作为润滑剂可以改善熔体的流动性和复合材料的表面光滑度。
本发明之硫酸钙、淀粉、PS三者均匀混合，提高其流动性，减少硫酸钙、淀粉、PS之间界面的应力集中，增大界面层厚度，整体上提高了复合材料的力学性能。
本发明之硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料，力学性能及降解性能好，制造成本低，可代替天然木材用于室内外装修、建筑业等领域。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
各实施例原料重量配比见表1；实施例1所用淀粉为玉米淀粉，实施例2所用淀粉为木薯淀粉，实施例3所用淀粉为绿豆淀粉。
各实施例原材料提供商如下：
硫酸钙粉料，河北邢台双华石膏制品有限公司；
淀粉，实施例1所用淀粉为玉米淀粉，实施例2所用淀粉为木薯淀粉，实施例3所用淀粉为绿豆淀粉，武汉市武汉淀粉厂；
聚苯乙烯，编号001371，深圳市安正化工有限公司；
紫外线吸收剂UV-326, 南京米兰化工有限公司.
抗氧剂T501，北京三安化化工产品有限公司。
硬脂酸，上海卡博工贸有限公司。
制备方法：
（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于80℃的烘箱中干燥24小时；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂T501和硬脂酸，在50℃下混合15分钟；
（2）将淀粉干燥到含水量为2 wt％；
（3）将聚苯乙烯、紫外线吸收剂UV-326、步骤（1）所得混合物和步骤（2）干燥后的淀粉加入高速混合机中搅拌混合20分钟；
（4）将步骤（3）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。
各实施例产品性能检测方法，拉伸强度按GB/T 1040-92规定方法测试，弯曲强度按GB/T 1936. 1-1991规定方法,冲击强度按GB/T 1043-93规定方法测试，断裂伸长率按GB/T17200-1997规定方法测试，降解率按GB/T 19276.2规定方法测试。检测结果见表2。表1实施例1－3原料重量配比
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 硫酸钙粉料（kg） | 10 | 15 | 20 |
| 淀粉（kg） | 20 | 20 | 15 |
| PS（kg） | 60 | 55 | 55 |
| 紫外线吸收剂UV-326（kg） | 2 | 1 | 1 |
| 抗氧剂T501（kg） | 3 | 1 | 1 |
| 硬脂酸（kg） | 5 | 8 | 8 |
表2实施例1－3产品性能检测结果比较
| 拉伸强度（MPa） | 弯曲强度（MPa） | 冲击强度（KJ/m2） | 断裂伸长率(%) | 降解率(%) | |
| 实施例1 | 48.7 | 111.4 | 15.4 | 1.9 | 47 |
| 实施例2 | 46.2 | 107.2 | 14.5 | 1.7 | 43 |
| 实施例3 | 45.4 | 104.3 | 14.1 | 1.6 | 41 |
Claims (4)
1. 一种硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙10－30wt％，淀粉10－30wt％，聚苯乙烯20－60wt％，紫外线吸收剂UV-326 1－10wt％，抗氧剂T501 1－10wt％，硬脂酸1－10wt％；
所述硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料的制备工艺，包括以下步骤：
（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于75－85℃的烘箱中干燥23－25小时；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂T501和硬脂酸，在45－55℃下混合12－18分钟；
（2）将淀粉干燥到含水量为3 wt％；
（3）将聚苯乙烯、紫外线吸收剂UV-326、步骤（1）所得混合物和步骤（2）干燥后的淀粉加入高速混合机中搅拌混合15－25分钟；
（4）将步骤（3）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。
2.根据权利要求1所述的硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料，其特征在于，由以下重量百分比的原料制成：硫酸钙10wt％，淀粉20wt％，聚苯乙烯60wt％，紫外线吸收剂UV-326 2wt％，抗氧剂T501 3wt％，硬脂酸5wt％。
3.根据权利要求1或2所述的硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述淀粉为谷类淀粉、薯类淀粉或豆类淀粉。
4.根据权利要求1或2所述的硫酸钙淀粉聚苯乙烯复合材料，其特征在于，所述制备工艺，包括以下步骤：
（1）将硫酸钙粉碎，过100目筛，置于80℃的烘箱中干燥24小时；干燥后加入高速混合机中，添加抗氧剂T501和硬脂酸，在50℃下混合15分钟；
（2）将淀粉干燥到含水量为3 wt％以下；
（3）将聚苯乙烯、紫外线吸收剂UV-326、步骤（1）所得混合物和步骤（2）干燥后的淀粉加入高速混合机中搅拌混合20分钟；
（4）将步骤（3）所得混合物置于挤出机中挤出，造粒。
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| CN101229815A (zh) * | 2007-01-25 | 2008-07-30 | 宁波曙翔铁路设备制造有限公司 | 高强度树脂基复合材料轨道绝缘组件 |
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