CN105647101A - 一种增强型电器外壳塑胶材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种增强型电器外壳塑胶材料及其制备方法。制备方法如下：（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌；（2）加入纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅和三氧化二铬，放入水浴锅中搅拌；（3）放入超声仪中进行超声震荡后静置；（4）过滤，放入烘箱中烘干；（5）将上述组分和ABS树脂、聚乙烯醇、二乙烯基苯、过氧化二异丙苯、聚乳酸、硬脂酸锌、氯化石蜡混合，放入高速分散机中分散2-5分钟；（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得。本发明的增强型电器外壳塑胶材料具有卓越的力学性能，很好的拉伸性和韧性，同时抗冲击能力强，且易降解。

Description

一种增强型电器外壳塑胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑胶材料领域，具体涉及一种增强型电器外壳塑胶材料及其制备方法。
背景技术
随着科技的不断进步，各行各业的快速发展，塑胶制品的应用也越来越广泛，目前已被广泛用于电子电器、机械设备和通讯等行业，具有质轻、化学稳定性强、易加工成型和强度高等优点。也随着各行各业的不断发展，对于材料性能的要求也越来越高，如耐磨性、耐高低温性和耐腐蚀性等。而单一的塑胶制品已远远无法满足越来越高的性能的要求，于是，研究者开始研究通过原料间的复合来提升材料的性能，其可以综合各材料的优点，而且还会出现意想不到的效果。因此，通过材料的复合来提升其力学性能也成为了一项研究的热点，对于各行业的发展有很大的贡献。
发明内容
要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种增强型电器外壳塑胶材料，具有卓越的力学性能，很好的拉伸性和韧性，同时抗冲击能力强，且易降解。
技术方案：一种增强型电器外壳塑胶材料，由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂60-90份、纳米三氧化二铝1-2份、纳米二氧化硅1-2份、聚乙烯醇2-5份、二乙烯基苯0.5-1份、过氧化二异丙苯1-2份、甲基三乙氧基硅烷1-2份、苯基三甲氧基硅烷0.2-0.5份、三氧化二铬0.2-0.4份、聚乳酸3-8份、硬脂酸锌1-2份、氯化石蜡0.2-0.5份、丙酮10-15份、去离子水5-10份。
进一步优选的，所述的一种增强型电器外壳塑胶材料，由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂70-80份、纳米三氧化二铝1.2-1.7份、纳米二氧化硅1.3-1.8份、聚乙烯醇3-4份、二乙烯基苯0.6-0.9份、过氧化二异丙苯1.2-1.7份、甲基三乙氧基硅烷1.3-1.8份、苯基三甲氧基硅烷0.3-0.4份、三氧化二铬0.25-0.35份、聚乳酸4-7份、硬脂酸锌1.2-1.8份、氯化石蜡0.3-0.4份、丙酮11-14份、去离子水6-9份。
上述增强型电器外壳塑胶材料的制备方法包括以下步骤：
（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌40-60分钟；
（2）加入纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅和三氧化二铬，放入水浴锅中，在温度50-70℃下搅拌20-50分钟；
（3）放入超声仪中进行超声震荡10-20分钟，静置1-2小时；
（4）过滤，放入烘箱中，在温度100-120℃下烘干；
（5）将所有组分混合，放入高速分散机中分散2-5分钟；
（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区温度分别为205-215℃、210-220℃、215-225℃、215-225℃、220-230℃、225-235℃，机头温度为215-225℃，螺杆转速为65-75r/min；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得，料管温度为220-230℃，保压压力为30-50MPa，保压时间为2秒，注射压力为40-50MPa。
进一步优选的，步骤（1）中搅拌时间为45-55分钟。
进一步优选的，步骤（2）中温度为55-65℃，搅拌时间为30-40分钟。
进一步优选的，步骤（3）中震荡时间为15分钟，静置时间为1.5小时。
进一步优选的，步骤（4）中温度为105-115℃。
进一步优选的，步骤（5）中分散时间为3-4分钟。
进一步优选的，步骤（6）中一至六区温度分别为210℃、215℃、220℃、220℃、225℃、230℃，机头温度为220℃，螺杆转速为70r/min。
进一步优选的，步骤（7）中料管温度为225℃，保压压力为35-45MPa，注射压力为45MPa。
有益效果：本发明的增强型电器外壳塑胶材料具有卓越的力学性能，拉伸强度高达39.69MPa，弯曲强度为69.52MPa，冲击强度为49.78KJ/m2，具有很好的拉伸性和韧性，同时抗冲击能力强，且易降解。
具体实施方式
实施例1
一种增强型电器外壳塑胶材料，由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂60份、纳米三氧化二铝1份、纳米二氧化硅1份、聚乙烯醇2份、二乙烯基苯0.5份、过氧化二异丙苯1份、甲基三乙氧基硅烷1份、苯基三甲氧基硅烷0.2份、三氧化二铬0.2份、聚乳酸3份、硬脂酸锌1份、氯化石蜡0.2份、丙酮10份、去离子水5份。
上述增强型电器外壳塑胶材料的制备方法为：（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌40分钟；（2）加入纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅和三氧化二铬，放入水浴锅中，在温度50℃下搅拌20分钟；（3）放入超声仪中进行超声震荡10分钟，静置1小时；（4）过滤，放入烘箱中，在温度100℃下烘干；（5）将所有组分混合，放入高速分散机中分散2分钟；（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区温度分别为205℃、210℃、215℃、215℃、220℃、225℃，机头温度为215℃，螺杆转速为65r/min；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得，料管温度为220℃，保压压力为30MPa，保压时间为2秒，注射压力为40MPa。
实施例2
一种增强型电器外壳塑胶材料，由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂75份、纳米三氧化二铝1.5份、纳米二氧化硅1.5份、聚乙烯醇3.5份、二乙烯基苯0.75份、过氧化二异丙苯1.5份、甲基三乙氧基硅烷1.5份、苯基三甲氧基硅烷0.35份、三氧化二铬0.3份、聚乳酸5.5份、硬脂酸锌1.5份、氯化石蜡0.35份、丙酮12.5份、去离子水7.5份。
上述增强型电器外壳塑胶材料的制备方法为：（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌50分钟；（2）加入纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅和三氧化二铬，放入水浴锅中，在温度60℃下搅拌35分钟；（3）放入超声仪中进行超声震荡15分钟，静置1.5小时；（4）过滤，放入烘箱中，在温度110℃下烘干；（5）将所有组分混合，放入高速分散机中分散3.5分钟；（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区温度分别为210℃、215℃、220℃、220℃、225℃、230℃，机头温度为220℃，螺杆转速为70r/min；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得，料管温度为225℃，保压压力为40MPa，保压时间为2秒，注射压力为45MPa。
实施例3
一种增强型电器外壳塑胶材料，由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂90份、纳米三氧化二铝2份、纳米二氧化硅2份、聚乙烯5份、二乙烯基苯1份、过氧化二异丙苯2份、甲基三乙氧基硅烷2份、苯基三甲氧基硅烷0.5份、三氧化二铬0.4份、聚乳酸8份、硬脂酸锌2份、氯化石蜡0.5份、丙酮15份、去离子水10份。
上述增强型电器外壳塑胶材料的制备方法为：（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌60分钟；（2）加入纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅和三氧化二铬，放入水浴锅中，在温度70℃下搅拌50分钟；（3）放入超声仪中进行超声震荡20分钟，静置2小时；（4）过滤，放入烘箱中，在温度120℃下烘干；（5）将所有组分混合，放入高速分散机中分散5分钟；（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区温度分别为215℃、220℃、225℃、225℃、230℃、235℃，机头温度为225℃，螺杆转速为75r/min；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得，料管温度为230℃，保压压力为50MPa，保压时间为2秒，注射压力为50MPa。
实施例4
一种增强型电器外壳塑胶材料，由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂70份、纳米三氧化二铝1.2份、纳米二氧化硅1.3份、聚乙烯醇3份、二乙烯基苯0.6份、过氧化二异丙苯1.2份、甲基三乙氧基硅烷1.3份、苯基三甲氧基硅烷0.3份、三氧化二铬0.25份、聚乳酸4份、硬脂酸锌1.2份、氯化石蜡0.3份、丙酮11份、去离子水6份。
上述增强型电器外壳塑胶材料的制备方法为：（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌45分钟；（2）加入纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅和三氧化二铬，放入水浴锅中，在温度55℃下搅拌30分钟；（3）放入超声仪中进行超声震荡15分钟，静置1.5小时；（4）过滤，放入烘箱中，在温度105℃下烘干；（5）将所有组分混合，放入高速分散机中分散3分钟；（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区温度分别为210℃、215℃、220℃、220℃、225℃、230℃，机头温度为220℃，螺杆转速为70r/min；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得，料管温度为225℃，保压压力为35MPa，保压时间为2秒，注射压力为45MPa。
实施例5
一种增强型电器外壳塑胶材料，由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂80份、纳米三氧化二铝1.7份、纳米二氧化硅1.8份、聚乙烯醇4份、二乙烯基苯0.9份、过氧化二异丙苯1.7份、甲基三乙氧基硅烷1.8份、苯基三甲氧基硅烷0.4份、三氧化二铬0.35份、聚乳酸7份、硬脂酸锌1.8份、氯化石蜡0.4份、丙酮14份、去离子水9份。
上述增强型电器外壳塑胶材料的制备方法为：（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌55分钟；（2）加入纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅和三氧化二铬，放入水浴锅中，在温度65℃下搅拌40分钟；（3）放入超声仪中进行超声震荡15分钟，静置1.5小时；（4）过滤，放入烘箱中，在温度115℃下烘干；（5）将所有组分混合，放入高速分散机中分散4分钟；（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区温度分别为210℃、215℃、220℃、220℃、225℃、230℃，机头温度为220℃，螺杆转速为70r/min；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得，料管温度为225℃，保压压力为45MPa，保压时间为2秒，注射压力为45MPa。
对比例1
本实施例与实施例5的区别在于以纳米三氧化二铝代替纳米二氧化硅。具体地说是：
一种增强型电器外壳塑胶材料，由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂80份、纳米三氧化二铝3.5份、聚乙烯醇4份、二乙烯基苯0.9份、过氧化二异丙苯1.7份、甲基三乙氧基硅烷1.8份、苯基三甲氧基硅烷0.4份、三氧化二铬0.35份、聚乳酸7份、硬脂酸锌1.8份、氯化石蜡0.4份、丙酮14份、去离子水9份。
上述增强型电器外壳塑胶材料的制备方法为：（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌55分钟；（2）加入纳米三氧化二铝和三氧化二铬，放入水浴锅中，在温度65℃下搅拌40分钟；（3）放入超声仪中进行超声震荡15分钟，静置1.5小时；（4）过滤，放入烘箱中，在温度115℃下烘干；（5）将所有组分混合，放入高速分散机中分散4分钟；（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区温度分别为210℃、215℃、220℃、220℃、225℃、230℃，机头温度为220℃，螺杆转速为70r/min；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得，料管温度为225℃，保压压力为45MPa，保压时间为2秒，注射压力为45MPa。
对比例2
本实施例与实施例5的区别在于不含有聚乳酸。具体地说是：
一种增强型电器外壳塑胶材料，由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂80份、纳米三氧化二铝1.7份、纳米二氧化硅1.8份、聚乙烯醇4份、二乙烯基苯0.9份、过氧化二异丙苯1.7份、甲基三乙氧基硅烷1.8份、苯基三甲氧基硅烷0.4份、三氧化二铬0.35份、硬脂酸锌1.8份、氯化石蜡0.4份、丙酮14份、去离子水9份。
上述增强型电器外壳塑胶材料的制备方法为：（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌55分钟；（2）加入纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅和三氧化二铬，放入水浴锅中，在温度65℃下搅拌40分钟；（3）放入超声仪中进行超声震荡15分钟，静置1.5小时；（4）过滤，放入烘箱中，在温度115℃下烘干；（5）将所有组分混合，放入高速分散机中分散4分钟；（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区温度分别为210℃、215℃、220℃、220℃、225℃、230℃，机头温度为220℃，螺杆转速为70r/min；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得，料管温度为225℃，保压压力为45MPa，保压时间为2秒，注射压力为45MPa。
本发明材料的各项力学性能指标见下表，我们可以看到本发明具有卓越的力学性能，拉伸强度高达39.69MPa，弯曲强度为69.52MPa，冲击强度为49.78KJ/m2，具有很好的拉伸性和韧性，同时抗冲击能力强。对比例2中去除聚乳酸后其各项力学性能指标没有什么变化，但是其降解能力却大大提高了。
表1增强型电器外壳塑胶材料的力学性能指标
产品名称 拉伸强度（MPa） 弯曲强度（MPa） 冲击强度（KJ/m2）
实施例1 39.58 69.38 49.64
实施例2 39.62 69.46 49.69
实施例3 39.65 69.49 49.73
实施例4 39.60 69.43 49.66
实施例5 39.69 69.52 49.78
对比例1 35.21 61.11 41.37
对比例2 39.42 69.24 48.98

Claims (10)

1.一种增强型电器外壳塑胶材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂60-90份、纳米三氧化二铝1-2份、纳米二氧化硅1-2份、聚乙烯醇2-5份、二乙烯基苯0.5-1份、过氧化二异丙苯1-2份、甲基三乙氧基硅烷1-2份、苯基三甲氧基硅烷0.2-0.5份、三氧化二铬0.2-0.4份、聚乳酸3-8份、硬脂酸锌1-2份、氯化石蜡0.2-0.5份、丙酮10-15份、去离子水5-10份。
2.根据权利要求1所述的一种增强型电器外壳塑胶材料，其特征在于：由以下成分以重量份制备而成：ABS树脂70-80份、纳米三氧化二铝1.2-1.7份、纳米二氧化硅1.3-1.8份、聚乙烯醇3-4份、二乙烯基苯0.6-0.9份、过氧化二异丙苯1.2-1.7份、甲基三乙氧基硅烷1.3-1.8份、苯基三甲氧基硅烷0.3-0.4份、三氧化二铬0.25-0.35份、聚乳酸4-7份、硬脂酸锌1.2-1.8份、氯化石蜡0.3-0.4份、丙酮11-14份、去离子水6-9份。
3.权利要求1至2任一项所述的一种增强型电器外壳塑胶材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、丙酮和去离子水混合搅拌40-60分钟；
（2）加入纳米三氧化二铝、纳米二氧化硅和三氧化二铬，放入水浴锅中，在温度50-70℃下搅拌20-50分钟；
（3）放入超声仪中进行超声震荡10-20分钟，静置1-2小时；
（4）过滤，放入烘箱中，在温度100-120℃下烘干；
（5）将所有组分混合，放入高速分散机中分散2-5分钟；
（6）加入双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区温度分别为205-215℃、210-220℃、215-225℃、215-225℃、220-230℃、225-235℃，机头温度为215-225℃，螺杆转速为65-75r/min；（7）装入注塑机中进行注塑成型即得，料管温度为220-230℃，保压压力为30-50MPa，保压时间为2秒，注射压力为40-50MPa。
4.根据权利要求3所述的一种增强型电器外壳塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中搅拌时间为45-55分钟。
5.根据权利要求3所述的一种增强型电器外壳塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中温度为55-65℃，搅拌时间为30-40分钟。
6.根据权利要求3所述的一种增强型电器外壳塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中震荡时间为15分钟，静置时间为1.5小时。
7.根据权利要求3所述的一种增强型电器外壳塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（4）中温度为105-115℃。
8.根据权利要求3所述的一种增强型电器外壳塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中分散时间为3-4分钟。
9.根据权利要求3所述的一种增强型电器外壳塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（6）中一至六区温度分别为210℃、215℃、220℃、220℃、225℃、230℃，机头温度为220℃，螺杆转速为70r/min。
10.根据权利要求3所述的一种增强型电器外壳塑胶材料的制备方法，其特征在于：所述步骤（7）中料管温度为225℃，保压压力为35-45MPa，注射压力为45MPa。
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