CN105255035A - 一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料 - Google Patents

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刘仕明
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Abstract

发明公开了一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，由以下成分制成：聚苯乙烯、热塑性丁苯橡胶、酚醛树脂、油页岩渣、改性碳酸钙、碳纤维、十二烷基硫酸钠、分散剂、增塑剂、热稳定剂。本发明质量稳定、机械物理化学性能良好，具有良好的适应性、经济性。本发明中通过添加经改性后的油页岩，提高了复合材料的冲击强度、避免了常规聚苯乙烯易出现应力开裂的问题。通过配合添加处理后的碳纤维，极大的提高了复合塑料拉伸强度降低了磨损率；通过配合使用处理后的酚醛树脂，优化了复合塑料的组织分布，提高了复合塑料的综合力学性能，拓宽了复合塑料的使用范围。

Description

一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料
技术领域
本发明涉及塑料制作领域，特别是涉及一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料。
背景技术
聚苯乙烯（Polystyrene，缩写PS）是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，它是一种无色透明的热塑性塑料。现有的技术生产的聚苯乙烯存在物理性能脆、冲击强度低、易出现应力开裂、耐热性差等问题，现有的改性配方不能很好的解决上述问题且存在成本较高不适于工业化生产的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，通过以下技术方案实现：
一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，按重量份计由以下成分制成：聚苯乙烯80份、热塑性丁苯橡胶16份、酚醛树脂15份、油页岩渣6份、改性碳酸钙4份、碳纤维3份、十二烷基硫酸钠2份、分散剂0.8份、增塑剂0.25份、热稳定剂0.2份。
进一步地，所述分散剂为六偏磷酸钠，所述增塑剂为柠檬酸酯，所述热稳定剂为二盐基亚磷酸铅。
进一步地，所述油页岩渣经过预处理，将油页岩渣在75-80℃下放入3.5%浓度的硬脂酸溶液中浸泡1小时后，进行干燥，在250℃温度下进行焙烧30min后，粉碎至150目。
进一步地，所述碳纤维经过工艺改性处理：添加碳纤维到3mol/L浓度的硝酸溶液中加热至80-90℃30分钟后，添加十二烷基三甲氧基硅烷，加热至90-100℃同时采用400瓦微波处理30分钟后，过滤，干燥后。
进一步地，所述改性碳酸钙制备方法为：在90℃下将氢氧化钙与碳酸混合并添加重量份为0.1份的硬脂酸钙和0.2份的苯丙乳液反应30min后，制备出重量份为4份的碳酸钙。
进一步地，所述酚醛树脂需经过预处理，将酚醛树脂放入浓度为5.5%的硼酸溶液中，添加苯基三乙氧基硅烷，在6.5MPa压力下，加热至75-80℃，持续45分钟后，过滤，干燥。
进一步地，将热塑性丁苯橡胶与其重量0.5%的高锰酸钾混合，在8MPa压力、110℃温度下处理45分钟后，冷却至室温。
进一步地，加工制备复合塑料时，先将聚苯乙烯与十二烷基硫酸钠混合添加到双螺杆挤出机中30分钟后，再添加其它成分。
本发明的有益效果是：本发明质量稳定、机械物理化学性能良好，具有良好的适应性、经济性。本发明中通过添加经改性后的油页岩，提高了复合材料的冲击强度、避免了常规聚苯乙烯易出现应力开裂的问题，提高了复合塑料的耐热性能。通过配合添加处理后的碳纤维，极大的提高了复合塑料拉伸强度和耐热性能，降低了磨损率；通过配合使用处理后的酚醛树脂，优化了复合塑料的组织分布，提高了复合塑料的综合力学性能和耐热性能，拓宽了复合塑料的使用范围。
具体实施方式
一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，按重量份计由以下成分制成：聚苯乙烯80份、热塑性丁苯橡胶16份、酚醛树脂15份、油页岩渣6份、改性碳酸钙4份、碳纤维3份、十二烷基硫酸钠2份、分散剂0.8份、增塑剂0.25份、热稳定剂0.2份。
进一步地，所述分散剂为六偏磷酸钠，所述增塑剂为柠檬酸酯，所述热稳定剂为二盐基亚磷酸铅。
进一步地，所述油页岩渣经过预处理，将油页岩渣在75-80℃下放入3.5%浓度的硬脂酸溶液中浸泡1小时后，进行干燥，在250℃温度下进行焙烧30min后，粉碎至150目。
进一步地，所述碳纤维经过工艺改性处理：添加碳纤维到3mol/L浓度的硝酸溶液中加热至80-90℃30分钟后，添加十二烷基三甲氧基硅烷，加热至90-100℃同时采用400瓦微波处理30分钟后，过滤，干燥后。
进一步地，所述改性碳酸钙制备方法为：在90℃下将氢氧化钙与碳酸混合并添加重量份为0.1份的硬脂酸钙和0.2份的苯丙乳液反应30min后，制备出重量份为4份的碳酸钙。
进一步地，所述酚醛树脂需经过预处理，将酚醛树脂放入浓度为5.5%的硼酸溶液中，添加苯基三乙氧基硅烷，在6.5MPa压力下，加热至75-80℃，持续45分钟后，过滤，干燥。
进一步地，将热塑性丁苯橡胶与其重量0.5%的高锰酸钾混合，在8MPa压力、110℃温度下处理45分钟后，冷却至室温。
进一步地，加工制备复合塑料时，先将聚苯乙烯与十二烷基硫酸钠混合添加到双螺杆挤出机中30分钟后，再添加其它成分。
本发明改性复合塑料的参数性能：
密度g/cm3 断裂伸长率% 介电强度MV/m 低温冲击脆化温度℃
本发明复合塑料 1.12 316.4 20.36 ≤-22
表1
本发明改性复合塑料性能测试：
表2
注：成分不经过特殊处理的复合塑料成分构成与本发明复合塑料完全一致，制备方法也相同，唯一区别在于碳纤维、油页岩、碳酸钙、酚醛树脂不经过处理，直接添加制备塑料；
由表2可以看出，本发明复合塑料在性能上比一般聚苯乙烯塑料要优越很多。

Claims (8)

1.一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，其特征在于，按重量份计由以下成分制成：聚苯乙烯80份、热塑性丁苯橡胶16份、酚醛树脂15份、油页岩渣6份、改性碳酸钙4份、碳纤维3份、十二烷基硫酸钠2份、分散剂0.8份、增塑剂0.25份、热稳定剂0.2份。
2.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，其特征在于，所述分散剂为六偏磷酸钠，所述增塑剂为柠檬酸酯，所述热稳定剂为二盐基亚磷酸铅。
3.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，其特征在于，所述油页岩渣经过预处理，将油页岩渣在75-80℃下放入3.5%浓度的硬脂酸溶液中浸泡1小时后，进行干燥，在250℃温度下进行焙烧30min后，粉碎至150目。
4.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，其特征在于，所述碳纤维经过工艺改性处理：添加碳纤维到3mol/L浓度的硝酸溶液中加热至80-90℃30分钟后，添加十二烷基三甲氧基硅烷，加热至90-100℃同时采用400瓦微波处理30分钟后，过滤，干燥后。
5.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，其特征在于，所述改性碳酸钙制备方法为：在90℃下将氢氧化钙与碳酸混合并添加重量份为0.1份的硬脂酸钙和0.2份的苯丙乳液反应30min后，制备出重量份为4份的碳酸钙。
6.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，其特征在于，所述酚醛树脂需经过预处理，将酚醛树脂放入浓度为5.5%的硼酸溶液中，添加苯基三乙氧基硅烷，在6.5MPa压力下，加热至75-80℃，持续45分钟后，过滤，干燥。
7.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，其特征在于，将热塑性丁苯橡胶与其重量0.5%的高锰酸钾混合，在8MPa压力、110℃温度下处理45分钟后，冷却至室温。
8.根据权利要求1所述的一种聚苯乙烯改性耐热复合塑料，其特征在于，加工制备复合塑料时，先将聚苯乙烯与十二烷基硫酸钠混合添加到双螺杆挤出机中30分钟后，再添加其它成分。
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