CN104945677A - 一种耐高温改性塑料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐高温改性塑料的制备方法，针对现有改性塑料存在的缺陷，由硅酸钙、硬脂酸、不饱和聚酯树脂、石棉纤维、抗氧化剂、羟甲基纤维素、纳米氧化锌、改性淀粉胶、偏二氟乙烯、界面改性剂、增塑剂、分散剂、增溶剂、乳化剂等制备而成，本发明的耐高温改性塑料的制备方法制备出的改性塑料，不仅无毒无害、耐候性好，具有较好的稳定性、且长时间处于高温环境仍能够保持良好的机械性能、不易变脆易碎，使用寿命长，突破了传统阻燃塑料的缺陷，具有很强的实用价值，此外制备方法简单，工业化可行性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子改性塑料，尤其是涉及一种耐高温改性塑料的制备方法。
背景技术
随着工业的不断发展，塑料得到越来越广泛的应用。聚乙烯、聚丙烯、PTT聚酯、ABS等等大量使用在节水灌溉、建筑、室内装潢、家具、电力、运输等行业。如今，塑料制品已经在越来越多的领域里被应用，然而现在有很多的塑料制品需要拥有在高温下仍能保持良好的机械性能的能力，比如灭火器的塑料喷头、塑料微波盒、塑料灯罩等等，在这些情况下使用塑料制品时，如果塑料制品不能承受高温的话，很容易变质，导致塑料制品变脆易碎，降低塑料制品的使用寿命。现在市面上能够在高温下保持良好机械性能、在长时间处于高温环境不一变脆易碎、从而延长塑料制品的使用寿命的耐高温塑料配方有待开发。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的的问题，本发明提出了一种长时间处于高温环境仍能够保持良好的机械性能、使用寿命长的耐高温改性塑料的制备方法。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种耐高温改性塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：硅酸钙9-15份、硬脂酸7-14份、不饱和聚酯树脂8-12份、石棉纤维6-12份、抗氧化剂10-12份、羟甲基纤维素12-16份、纳米氧化锌6-10份、改性淀粉胶6-12份、偏二氟乙烯3-5份、界面改性剂4-8份、增塑剂3-6份、分散剂3-10份、增溶剂4-8份、乳化剂5-10份，其中乳化剂为甘油单脂肪酸酯、柠檬酸以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为2:3:2；
(2)乳化剂的制备：将所需质量的甘油单脂肪酸酯、柠檬酸先混合均匀，搅拌的同时进行加热至45-50℃，加入减水剂保温20-25min后冷却至室温；
(3)将所需重量的硅酸钙、硬脂酸、石棉纤维、抗氧化剂以及步骤(2)制备的乳化剂混合搅拌均匀后加热至40-45℃，再加入不饱和聚酯树脂，搅拌均匀后继续加热至70℃保温60-90min后冷却至室温；
(4)向上述溶剂中依次加入所需量的羟甲基纤维素、纳米氧化锌、改性淀粉胶、界面改性剂以及增塑剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至40℃时保温20-30min后自然冷却至室温，加入分散剂继续边搅拌边加热至50-60℃后趁热加入偏二氟乙烯和增溶剂，保温50-80min后冷却至室温；
(5)固化工艺：将上述冷却后的混合物经过120℃/1h、150℃/2h、180℃/2h的固化工艺后得到所需耐高温改性塑料。
更进一步的，所述不饱和聚酯树脂为卤代不饱和树脂。
更进一步的，所述界面改性剂为大分子界面改性剂。
更进一步的，所述分散剂为含有线形的主链和侧向连接的羟基基团的聚合物。
更进一步的，所述抗氧化剂为偏铝酸钠与氯化钙质量比为2:1的混合物。
更进一步的，所述增塑剂为环氧植物油与乙二醇的混合物。
更进一步的，所述增溶剂为生物增溶剂。
更进一步的，所述生物增溶剂由污泥、红糖和活化菌活化发酵制成。
更进一步的，所述减水剂为缓凝减水剂。
有益效果：本发明提供的一种耐高温改性塑料的制备方法，针对现有改性塑料存在的缺陷，由由硅酸钙、硬脂酸、不饱和聚酯树脂、石棉纤维、抗氧化剂、羟甲基纤维素、纳米氧化锌、改性淀粉胶、偏二氟乙烯、界面改性剂、增塑剂、分散剂、增溶剂、乳化剂等制备而成，本发明的耐高温改性塑料的制备方法制备出的改性塑料，不仅无毒无害、耐候性好，具有较好的稳定性、且长时间处于高温环境仍能够保持良好的机械性能、不易变脆易碎，使用寿命长，突破了传统阻燃塑料的缺陷，具有很强的实用价值，此外制备方法简单，工业化可行性强。
具体实施方式
实施例1：
一种耐高温改性塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：硅酸钙9份、硬脂酸7份、不饱和聚酯树脂8份、石棉纤维6份、抗氧化剂10份、羟甲基纤维素12份、纳米氧化锌6份、改性淀粉胶6份、偏二氟乙烯3份、界面改性剂4份、增塑剂3份、分散剂3份、增溶剂4份、乳化剂5份，其中乳化剂为甘油单脂肪酸酯、柠檬酸以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为2:3:2；
(2)乳化剂的制备：将所需质量的甘油单脂肪酸酯、柠檬酸先混合均匀，搅拌的同时进行加热至45℃，加入减水剂保温20min后冷却至室温；
(3)将所需重量的硅酸钙、硬脂酸、石棉纤维、抗氧化剂以及步骤(2)制备的乳化剂混合搅拌均匀后加热至40℃，再加入不饱和聚酯树脂，搅拌均匀后继续加热至70℃保温60min后冷却至室温；
(4)向上述溶剂中依次加入所需量的羟甲基纤维素、纳米氧化锌、改性淀粉胶、界面改性剂以及增塑剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至40℃时保温20min后自然冷却至室温，加入分散剂继续边搅拌边加热至50℃后趁热加入偏二氟乙烯和增溶剂，保温50min后冷却至室温；
(5)固化工艺：将上述冷却后的混合物经过120℃/1h、150℃/2h、180℃/2h的固化工艺后得到所需耐高温改性塑料。
其中，上述不饱和聚酯树脂为卤代不饱和树脂；界面改性剂为大分子界面改性剂；分散剂为含有线形的主链和侧向连接的羟基基团的聚合物；所述抗氧化剂为偏铝酸钠与氯化钙质量比为2:1的混合物；所述增塑剂为环氧植物油与乙二醇的混合物；所述增溶剂为生物增溶剂；所述生物增溶剂由污泥、红糖和活化菌活化发酵制成；所述减水剂为缓凝减水剂。
实施例2：
一种耐高温改性塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：硅酸钙15份、硬脂酸14份、不饱和聚酯树脂12份、石棉纤维12份、抗氧化剂12份、羟甲基纤维素16份、纳米氧化锌10份、改性淀粉胶12份、偏二氟乙烯5份、界面改性剂8份、增塑剂6份、分散剂10份、增溶剂8份、乳化剂10份，其中乳化剂为甘油单脂肪酸酯、柠檬酸以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为2:3:2；
(2)乳化剂的制备：将所需质量的甘油单脂肪酸酯、柠檬酸先混合均匀，搅拌的同时进行加热至50℃，加入减水剂保温25min后冷却至室温；
(3)将所需重量的硅酸钙、硬脂酸、石棉纤维、抗氧化剂以及步骤(2)制备的乳化剂混合搅拌均匀后加热至45℃，再加入不饱和聚酯树脂，搅拌均匀后继续加热至70℃保温90min后冷却至室温；
(4)向上述溶剂中依次加入所需量的羟甲基纤维素、纳米氧化锌、改性淀粉胶、界面改性剂以及增塑剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至40℃时保温30min后自然冷却至室温，加入分散剂继续边搅拌边加热至60℃后趁热加入偏二氟乙烯和增溶剂，保温80min后冷却至室温；
(5)固化工艺：将上述冷却后的混合物经过120℃/1h、150℃/2h、180℃/2h的固化工艺后得到所需耐高温改性塑料。
其中，上述不饱和聚酯树脂为卤代不饱和树脂；界面改性剂为大分子界面改性剂；分散剂为含有线形的主链和侧向连接的羟基基团的聚合物；所述抗氧化剂为偏铝酸钠与氯化钙质量比为2:1的混合物；所述增塑剂为环氧植物油与乙二醇的混合物；所述增溶剂为生物增溶剂；所述生物增溶剂由污泥、红糖和活化菌活化发酵制成；所述减水剂为缓凝减水剂。
实施例3：
一种耐高温改性塑料的制备方法，包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：一种耐高温改性塑料组合物，按照重量计包括以下组分的制备原料：硅酸钙12份、硬脂酸11份、不饱和聚酯树脂10份、石棉纤维9份、抗氧化剂11份、羟甲基纤维素14份、纳米氧化锌8份、改性淀粉胶9份、偏二氟乙烯4份、界面改性剂6份、增塑剂3-6份、分散剂6份、增溶剂6份、乳化剂7份，其中乳化剂为甘油单脂肪酸酯、柠檬酸以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为2:3:2；
(2)乳化剂的制备：将所需质量的甘油单脂肪酸酯、柠檬酸先混合均匀，搅拌的同时进行加热至48℃，加入减水剂保温23min后冷却至室温；
(3)将所需重量的硅酸钙、硬脂酸、石棉纤维、抗氧化剂以及步骤(2)制备的乳化剂混合搅拌均匀后加热至43℃，再加入不饱和聚酯树脂，搅拌均匀后继续加热至70℃保温60-90min后冷却至室温；
(4)向上述溶剂中依次加入所需量的羟甲基纤维素、纳米氧化锌、改性淀粉胶、界面改性剂以及增塑剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至40℃时保温25min后自然冷却至室温，加入分散剂继续边搅拌边加热至55℃后趁热加入偏二氟乙烯和增溶剂，保温65min后冷却至室温；
(5)固化工艺：将上述冷却后的混合物经过120℃/1h、150℃/2h、180℃/2h的固化工艺后得到所需耐高温改性塑料。
其中，上述不饱和聚酯树脂为卤代不饱和树脂；界面改性剂为大分子界面改性剂；分散剂为含有线形的主链和侧向连接的羟基基团的聚合物；所述抗氧化剂为偏铝酸钠与氯化钙质量比为2:1的混合物；所述增塑剂为环氧植物油与乙二醇的混合物；所述增溶剂为生物增溶剂；所述生物增溶剂由污泥、红糖和活化菌活化发酵制成；所述减水剂为缓凝减水剂。
取按照上述实施例1-3的一种耐高温改性塑料的制备方法制备成的改性塑料，对其耐热氧老化性能进行测定，剪切强度的测定结果具体如下表所示：
| 实施例 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
| 250℃/1h(MPa) | 41.3 | 39.3 | 42.8 |
| 300℃/1h(MPa) | 84.3 | 82.5 | 83.7 |
如上表中数据显示，使用本发明组合物配方的实施例1-3的耐高温改性塑料在250℃/1h以及300℃/1h的剪切强度测试下都达到了较高的水平，优于常规塑料。
本发明一种耐高温改性塑料的制备方法制备出的改性塑料，不仅无毒无害、耐候性好，具有较好的稳定性、且长时间处于高温环境仍能够保持良好的机械性能、不一变脆易碎，使用寿命长，突破了传统耐高温塑料的缺陷，具有很强的实用价值，此外制备方法简单，工业化可行性强。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种耐高温改性塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)原料准备：按照以下组成准备好制备原料：硅酸钙9-15份、硬脂酸7-14份、不饱和聚酯树脂8-12份、石棉纤维6-12份、抗氧化剂10-12份、羟甲基纤维素12-16份、纳米氧化锌6-10份、改性淀粉胶6-12份、偏二氟乙烯3-5份、界面改性剂4-8份、增塑剂3-6份、分散剂3-10份、增溶剂4-8份、乳化剂5-10份，其中乳化剂为甘油单脂肪酸酯、柠檬酸以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为2:3:2；
(2)乳化剂的制备：将所需质量的甘油单脂肪酸酯、柠檬酸先混合均匀，搅拌的同时进行加热至45-50℃，加入减水剂保温20-25min后冷却至室温；
(3)将所需重量的硅酸钙、硬脂酸、石棉纤维、抗氧化剂以及步骤(2)制备的乳化剂混合搅拌均匀后加热至40-45℃，再加入不饱和聚酯树脂，搅拌均匀后继续加热至70℃保温60-90min后冷却至室温；
(4)向上述溶剂中依次加入所需量的羟甲基纤维素、纳米氧化锌、改性淀粉胶、界面改性剂以及增塑剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至40℃时保温20-30min后自然冷却至室温，加入分散剂继续边搅拌边加热至50-60℃后趁热加入偏二氟乙烯和增溶剂，保温50-80min后冷却至室温；
(5)固化工艺：将上述冷却后的混合物经过120℃/1h、150℃/2h、180℃/2h的固化工艺后得到所需耐高温改性塑料。
2.根据权利要求1所述的耐高温改性塑料的制备方法，其特征在于：所述不饱和聚酯树脂为卤代不饱和树脂。
3.根据权利要求1所述的耐高温改性塑料的制备方法，其特征在于：所述界面改性剂为大分子界面改性剂。
4.根据权利要求1所述的耐高温改性塑料的制备方法，其特征在于：所述分散剂为含有线形的主链和侧向连接的羟基基团的聚合物。
5.根据权利要求4所述的耐高温改性塑料的制备方法，其特征在于：所述抗氧化剂为偏铝酸钠与氯化钙质量比为2:1的混合物。
6.根据权利要求1所述的耐高温改性塑料的制备方法，其特征在于：所述增塑剂为环氧植物油与乙二醇的混合物。
7.根据权利要求1所述的耐高温改性塑料的制备方法，其特征在于：所述增溶剂为生物增溶剂。
8.根据权利要求7所述的耐高温改性塑料的制备方法，其特征在于：所述生物增溶剂由污泥、红糖和活化菌活化发酵制成。
9.根据权利要求1所述的耐高温改性塑料的制备方法，其特征在于所述减水剂为缓凝减水剂。
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