CN103242620B - 新型家电用高强度塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供新型家电用高强度塑料及其制备方法，其特征在于，由以下重量份数原料经共混制得：树脂70-90份、抗菌剂2-10份、增塑剂5-15份、表面处理剂2-8份、抗氧化剂0.1-0.5份，合理配制纳米碳酸钙和树脂的等填料的比例，纳米碳酸钙的填充大幅减少了树脂用量，达到节能的目的，有利于提高塑料制品的抗冲击性能，纳米碳酸钙的存在还能提高塑料制品表面的光洁性。

Description

新型家电用高强度塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子工程塑料技术领域，特别涉及一种家电用高强度塑料及其制备方法。
背景技术
家电行业作为重要的耐用消费品产业，国内家电市场将迎来新一轮消费结构的快速升级，这将有力地促进国内消费市场的增长。塑料等化工材料与家电制造业关系密切，在家电行业，产品塑料化已成为家电行业重要发展方向之一，目前塑料在家电中用量，已占重量比的40%。塑料已成为家电领域应用量增长速度最快的材料，近几年每年平均增长速度达到29.5%左右。因此必须配合家电的升级换代，逐步向专用化、高性能化、安全、绿色环保方向努力。
随着家电外观越来越多样化，对特殊效果塑料提出了更高要求。在保证产品性能的情况下，必须要考虑到原材料在环境温度变化较大的情况下，物理性能应稳定，特别是断裂拉伸强度(MPa)；悬臂梁抗冲击强度(J/m)，热变形温度(℃)等技术指标应符合设计和使用要求，对选择塑料加工的制成品必须进行型式检验以验证其各项性能可达到规定要求。
CN102675817公布了一种抗菌家电塑料，其在抗菌性能方面有了显著改进，但塑料强度和韧性尚需进一步提高。
众所周知，塑料是石油或煤炭以高电耗生产的，对塑料加工行业来说，节约合成树脂消耗量就是节能。碳酸钙是塑料制品中的填料，纳米碳酸钙又称超微细碳酸钙。标准的名称即超细碳酸钙，主要应用于高档塑料制品，增加碳酸钙用量就可大幅减少合成树脂用量，达到节能的目的，碳酸钙填充的塑料材料仍能保持良好的力学性能，特别是有利于提高塑料的抗冲击性能。另外，碳酸钙对土壤和地下水质均无害，废弃塑料杯填埋后，其中的碳酸钙本身不含有害重金属，化学需氧值零。研究表明，含有碳酸钙的塑料制品被填埋后，可以二氧化碳及水反应生成溶于水的碳酸氢钙，脱离塑料制品，留下可增加塑料接触周围空气和微生物的面积，有利于进一步降解。
目前，碳酸钙在塑料制品行业的应用中，合理填料量的决定了塑料制品的强度和使用寿命，如何颗粒能否均匀地、互不黏连地分散在塑料基体中是领域内面临的一大难题。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种新型家电用塑料，由以下质量份数原料经共混制得：
树脂 70-90份
抗菌剂2-10份
增塑剂5-15份
表面处理剂2-8份
抗氧化剂0.1-0.5份。
优选地，由以下重量份数原料经共混制得，
树脂 75-85份
抗菌剂5-7份
增塑剂8-12份
表面处理剂3-6份
抗氧化剂0.2-0.4份。
优选地，由以下重量份数原料经共混制得，
树脂 80份
抗菌剂6份
增塑剂10份
表面处理剂3份
抗氧化剂0.3份。
优选地，所述增塑剂是纳米碳酸钙与邻苯二甲酸二丁酯的复合粉末，所述纳米碳酸钙与邻苯二甲酸二丁酯的重量比为1:5-20，优选纳米碳酸钙与邻苯二甲酸二丁酯的重量比为1:10。
优选地，所述的表面处理剂选自硬脂酸、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或两种以上的组合。
优选地所述纳米碳酸钙的粒径为40-100nm，优选50-70nm。
进一步优选，所述树脂为ABS、GPPS、HIPS 或PP 树脂。
ABS树脂是指丙烯腈- 丁二烯- 苯乙烯共聚物，ABS 是Acrylonitrile Butadiene Styrene 的首字母缩写，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。
GPPS树脂俗称透苯，由苯乙烯单体为原料聚合而成，是一种着色性好、尺寸稳定、制品透明的热塑性树脂。
HIPS 树脂俗称改苯，是橡胶改性聚苯乙烯，其突出特点是易加工、尺寸稳定、冲击强度高等。
PP 树脂即是聚丙烯树脂，为结晶性高聚物，具有流动性好、热稳定性好、耐腐蚀性等特点。
抗菌剂选自抗菌功能化聚丙烯母料（PPNH）和抗菌功能化聚乙烯母料（PENH）其中一种或两种。
其中，上述家电用塑料中，还包括2-10 份的着色母粒。
所述着色母粒为无机颜料、有机颜料或染料中的至少一种。
进一步的，所述着色母粒为有机颜料。
其中，上述家电用高强度塑料中，所述抗氧化剂包括主抗氧化剂和辅抗氧化剂，主抗氧化剂和辅抗氧化剂的重量比为1:5-8。
进一步的，主抗氧化剂和辅抗氧化剂的重量比为1:6。
其中，主抗氧化剂为1010型受阻酚抗氧化剂，辅抗氧化剂为168型受阻酚抗氧化剂。
所述的家电用塑料的制备方法，是将各种原料混合均匀后，在180-250℃的温度范围内进行共混即可制得家电用塑料。
优选地，共混时采用挤出机进行共混，加热温度为180-250℃，机头挤出温度为200-235℃。
优选地，共混时，挤出机主机螺杆转速12r/min，加料转速15-20r/min；共混时间为5分钟。
本发明的有益效果是：为增强现有家电用塑料的强度和韧性，合理配制纳米碳酸钙和树脂的等填料的比例，纳米碳酸钙的填充大幅减少了树脂用量，达到节能的目的，有利于提高塑料制品的抗冲击性能，纳米碳酸钙的存在还能提高塑料制品表面的光洁性。
本发明的家电塑料废弃填埋后，可以跟二氧化碳及水反应生成溶于水的碳酸氢钙，脱离塑料，留下的微孔可增加塑料接触周围空气和微生物的面积，有利于进一步降解。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进一步说明。
实施例一 
Figure DEST_PATH_IMAGE002
（1）将上述原料混合5分钟，加料转速20r/min；再出料。
（2）熔融造粒得塑料，加料转速15r/min，加热温度段：1 段/180℃，2 段/190℃，3 段/200℃，4 段/210℃，5 段/210℃，6 段/215℃，7 段/215℃，8 段/215℃，9段/205℃，机头温度：215℃。
实施例二 
Figure DEST_PATH_IMAGE004
（1）将上述原料混合5分钟，加料转速20r/min；再出料。
（2）熔融造粒得塑料，加料转速15r/min，加热温度段：1 段/180℃，2 段/190℃，3 段/200℃，4 段/210℃，5 段/210℃，6 段/215℃，7 段/215℃，8 段/215℃，9段/205℃，机头温度：215℃。
实施例三 
Figure DEST_PATH_IMAGE006
（1）将上述原料混合5分钟，加料转速20r/min；再出料。
（2）熔融造粒得塑料，加料转速20r/min，加热温度段：1 段/180℃，2 段/190℃，3 段/200℃，4 段/210℃，5 段/210℃，6 段/215℃，7 段/215℃，8 段/215℃，9段/205℃，机头温度：215℃。
性能试验例一
试样：实施例1-3，
对比例试样：参照中国专利CN102675817制备
上述塑试样依据GB/T 1843 测定塑料悬臂梁冲击强度，即用悬臂梁冲击试验机摆锤打击有趣人口的悬臂梁的自由端，是样品收到冲击而断裂，样品断裂时单位面积或单位宽度所消耗的冲击功即为冲击强度。
设备：液晶式悬臂梁冲击试验机
 主要技术参数：    
  悬臂梁冲击能量：22J
　冲击速度：3.8m／s　
　摆锤预扬角：150°　　　　
　摆轴中心到试样中心距离：395mm　
　冲击刃尺寸：R2-2.5mm
　试样跨距：70mm
　试样尺寸：10×15×120
Figure DEST_PATH_IMAGE008
从表中看出，本发明实施例的试样抗冲击力较现有技术有显著提高，说明本发明的组方增强了塑料的强度和韧度，持久耐用。

Claims (4)

1.一种新型家电用塑料，其特征在于，由以下重量份数原料经共混制得：
树脂 80份
抗菌剂6份
增塑剂10份
表面处理剂3份
抗氧化剂0.3份
所述增塑剂是纳米碳酸钙与邻苯二甲酸二丁酯的复合粉末，
所述纳米碳酸钙与邻苯二甲酸二丁酯的重量比为1:10；
所述纳米碳酸钙的粒径为40-100nm；
所述的表面处理剂选自硬脂酸、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或两种以上的组合；
所述树脂为ABS、GPPS、HIPS 或PP 树脂。
2.一种制备权利要求1所述的家电用塑料的方法，其特征在于：将各种原料混合均匀后，在180-250℃的温度范围内进行共混即可制得家电用塑料。
3.根据权利要求2所述的家电用塑料的制备方法，其特征在于：共混时采用挤出机进行共混，加热温度为180-250℃，机头挤出温度为200-235℃。
4.根据权利要求2所述的家电用塑料的制备方法，其特征在于：共混时，挤出机主机螺杆转速12r/min，加料转速15-20r/min；共混时间为5分钟。
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