CN105670243A - 一种特种耐磨抗冲击塑胶材料及其制备方法 - Google Patents

一种特种耐磨抗冲击塑胶材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

<b>本发明公开了一种特种耐磨抗冲击塑胶材料,具有下列重量份的原料配比:非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯</b><b>60-70</b><b>份、肉桂酸乙酯</b><b>55-65</b><b>份、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯</b><b>55-65</b><b>份、聚甲基丙烯酸丁酯</b><b>50-60</b><b>份、对甲苯亚磺酸钠</b><b>50-60</b><b>份、呋喃树脂</b><b>35-45</b><b>份、纳米氧化锡锑</b><b>20-30</b><b>份、溴代三嗪</b><b>10-20</b><b>份、氧化硼</b><b>5-15</b><b>份、载银磷酸钴</b><b>5-15</b><b>份、无水乙醇</b><b>3-7</b><b>份、抗氧剂</b><b>2-5</b><b>份、稳定剂</b><b>2-5</b><b>份,从而能够提高塑胶片材的耐磨性,并且抗冲击性强。同时,还公开了相应的制备方法。</b>

Description

一种特种耐磨抗冲击塑胶材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑胶材料技术领域,具体涉及一种特种耐磨抗冲击塑胶材料及其制备方法
背景技术
塑胶为热塑性树脂成型制品,应用非常广泛,是家电、工程、汽车、手机、PC、医疗器械、照明电器中不可或缺的部件,近年来我国经济实现了持续稳定的增长,家电、工程、汽车、手机、PC、医疗器械等行业受益于良好的外部环境也实现了快速发展,下游行业的发展进一步拉动了对塑胶的需求。但是,随着塑胶使用量的不断增长,其难降解的问题也随之凸显,给生态环境造成了不可逆转的破坏。非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)是一种环保塑胶材料,属可降解性塑料,具备可回收再利用的特性。采用这种材料制备的包装产品丢弃后,最终降解为水和二氧化碳,环保性能优良,广泛用于食品、化妆品、电子、印刷、玩具等行业的包装。
但是,非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯(APET)这一塑胶材料抗冲击性差、韧性差,因而限制了这一材料的应用。因此,急需开发一种性能优良的APET塑胶片材
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种特种耐磨抗冲击塑胶材料及其制备方法,通过采用特定原料进行组合,配合相应的生产工艺,得到了一种复合塑胶材料,其具备较好的耐磨性,同时抗冲击性强,具有良好的应用前景。
具体实施方式
本发明的目的可以通过以下技术方案实现:
一种特种耐磨抗冲击塑胶材料,由下列重量份的原料制成:非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯60-70份、肉桂酸乙酯55-65份、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯55-65份、聚甲基丙烯酸丁酯50-60份、对甲苯亚磺酸钠50-60份、呋喃树脂35-45份、纳米氧化锡锑20-30份、溴代三嗪10-20份、氧化硼5-15份、载银磷酸钴5-15份、无水乙醇3-7份、抗氧剂2-5份、稳定剂2-5份。
优选地,所述的抗氧剂选自2,4-二硝基苯酚钠、对苯二胺、硫代二丙酸双十八酯中的一种或几种。
优选地,所述的稳定剂选自水溶性硅油、硬脂酸铝、亚磷酸二苯癸酯中的一种或几种。
所述特种耐磨抗冲击塑胶材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)按照重量份称取各原料;
(2)将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、肉桂酸乙酯、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠、呋喃树脂置于高速混合机中于70-80℃下混合均匀,得初步混合料;
(3)将纳米氧化锡锑、溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、抗氧剂、稳定剂加入初步混合料中,再进入高速混合机中于85-95℃下混合均匀,干燥处理,得二次混合料;
(4)将二次混合料加入密炼机中在85-95℃下密炼6-8分钟;
(5)将密炼后的二次混合料置于挤出片材机中挤出成型,得到塑胶片材成品。
优选地,所述步骤(5)中挤出片材机的熔融挤出温度设置为270~280℃,螺杆长径比为30~35。
本发明与现有技术相比,其有益效果为:
(1)本发明的塑胶材料以非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、肉桂酸乙酯、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠、呋喃树脂为主要成分,通过加入纳米氧化锡锑、溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、抗氧剂、稳定剂,辅以混合、干燥、密炼、挤出等工艺,使得制备而成的塑胶片材其具备较高的耐磨性,并且抗冲击性强。
(2)本发明的塑胶材料原料廉价、工艺简单,适于大规模工业化运用,实用性强。
具体实施方式
下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
(1)按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯60份、肉桂酸乙酯55份、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯55份、聚甲基丙烯酸丁酯50份、对甲苯亚磺酸钠50份、呋喃树脂35份、纳米氧化锡锑20份、溴代三嗪10份、氧化硼5份、载银磷酸钴5份、无水乙醇3份、2,4-二硝基苯酚钠2份、水溶性硅油2份;
(2)将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、肉桂酸乙酯、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠、呋喃树脂置于高速混合机中于70℃下混合均匀,得初步混合料;
(3)将纳米氧化锡锑、溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、2,4-二硝基苯酚钠、水溶性硅油加入初步混合料中,再进入高速混合机中于85℃下混合均匀,干燥处理,得二次混合料;
(4)将二次混合料加入密炼机中在85℃下密炼6分钟;
(5)将密炼后的二次混合料置于挤出片材机中挤出成型,挤出片材机的熔融挤出温度设置为270℃,螺杆长径比为30,得到塑胶片材成品。
制得的特种耐磨抗冲击塑胶材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
(1)按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯65份、肉桂酸乙酯60份、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯60份、聚甲基丙烯酸丁酯55份、对甲苯亚磺酸钠55份、呋喃树脂40份、纳米氧化锡锑25份、溴代三嗪15份、氧化硼10份、载银磷酸钴10份、无水乙醇5份、对苯二胺3份、硬脂酸铝3份;
(2)将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、肉桂酸乙酯、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠、呋喃树脂置于高速混合机中于75℃下混合均匀,得初步混合料;
(3)将纳米氧化锡锑、溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、对苯二胺、硬脂酸铝加入初步混合料中,再进入高速混合机中于90℃下混合均匀,干燥处理,得二次混合料;
(4)将二次混合料加入密炼机中在90℃下密炼7分钟;
(5)将密炼后的二次混合料置于挤出片材机中挤出成型,挤出片材机的熔融挤出温度设置为275℃,螺杆长径比为32,得到塑胶片材成品。
制得的特种耐磨抗冲击塑胶材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
(1)按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯70份、肉桂酸乙酯65份、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯65份、聚甲基丙烯酸丁酯60份、对甲苯亚磺酸钠60份、呋喃树脂45份、纳米氧化锡锑30份、溴代三嗪20份、氧化硼15份、载银磷酸钴15份、无水乙醇7份、硫代二丙酸双十八酯5份、亚磷酸二苯癸酯5份;
(2)将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、肉桂酸乙酯、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠、呋喃树脂置于高速混合机中于80℃下混合均匀,得初步混合料;
(3)将纳米氧化锡锑、溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、硫代二丙酸双十八酯、亚磷酸二苯癸酯加入初步混合料中,再进入高速混合机中于95℃下混合均匀,干燥处理,得二次混合料;
(4)将二次混合料加入密炼机中在95℃下密炼8分钟;
(5)将密炼后的二次混合料置于挤出片材机中挤出成型,挤出片材机的熔融挤出温度设置为280℃,螺杆长径比为35,得到塑胶片材成品。
制得的特种耐磨抗冲击塑胶材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
(1)按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯60份、肉桂酸乙酯65份、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯55份、聚甲基丙烯酸丁酯60份、对甲苯亚磺酸钠50份、呋喃树脂45份、纳米氧化锡锑20份、溴代三嗪20份、氧化硼5份、载银磷酸钴15份、无水乙醇3份、对苯二胺5份、亚磷酸二苯癸酯2份;
(2)将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、肉桂酸乙酯、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠、呋喃树脂置于高速混合机中于70℃下混合均匀,得初步混合料;
(3)将纳米氧化锡锑、溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、对苯二胺、亚磷酸二苯癸酯加入初步混合料中,再进入高速混合机中于95℃下混合均匀,干燥处理,得二次混合料;
(4)将二次混合料加入密炼机中在85℃下密炼8分钟;
(5)将密炼后的二次混合料置于挤出片材机中挤出成型,挤出片材机的熔融挤出温度设置为280℃,螺杆长径比为30,得到塑胶片材成品。
制得的特种耐磨抗冲击塑胶材料的性能测试结果如表1所示。
对比例1
(1)按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯60份、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯55份、聚甲基丙烯酸丁酯50份、对甲苯亚磺酸钠50份、纳米氧化锡锑20份、溴代三嗪10份、氧化硼5份、载银磷酸钴5份、无水乙醇3份、2,4-二硝基苯酚钠2份、水溶性硅油2份;
(2)将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠置于高速混合机中于70℃下混合均匀,得初步混合料;
(3)将纳米氧化锡锑、溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、2,4-二硝基苯酚钠、水溶性硅油加入初步混合料中,再进入高速混合机中于85℃下混合均匀,干燥处理,得二次混合料;
(4)将二次混合料加入密炼机中在85℃下密炼6分钟;
(5)将密炼后的二次混合料置于挤出片材机中挤出成型,挤出片材机的熔融挤出温度设置为270℃,螺杆长径比为30,得到塑胶片材成品。
制得的特种耐磨抗冲击塑胶材料的性能测试结果如表1所示。
对比例2
(1)按照重量份称取非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯70份、肉桂酸乙酯65份、聚甲基丙烯酸丁酯60份、对甲苯亚磺酸钠60份、呋喃树脂45份、溴代三嗪20份、氧化硼15份、载银磷酸钴15份、无水乙醇7份、硫代二丙酸双十八酯5份、亚磷酸二苯癸酯5份;
(2)将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、肉桂酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠、呋喃树脂置于高速混合机中于80℃下混合均匀,得初步混合料;
(3)将溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、硫代二丙酸双十八酯、亚磷酸二苯癸酯加入初步混合料中,再进入高速混合机中于95℃下混合均匀,干燥处理,得二次混合料;
(4)将二次混合料加入密炼机中在95℃下密炼8分钟;
(5)将密炼后的二次混合料置于挤出片材机中挤出成型,挤出片材机的熔融挤出温度设置为280℃,螺杆长径比为35,得到塑胶片材成品。
制得的特种耐磨抗冲击塑胶材料的性能测试结果如表1所示。
将实施例1-4和对比例1-2的特种耐磨抗冲击塑胶材料分别在阿姆斯勒机上相同条件下进行磨损试验测试其耐磨性能,并且通过冲击试验测试其抗冲击性能。
表1
磨痕宽度(mm) 磨损量(mg) 缺口冲击强度(J/m)
实施例1 3.9 7.5 831
实施例2 4.2 8.3 805
实施例3 3.7 7.1 856
实施例4 4.3 8.4 828
对比例1 10.5 20.6 591
对比例2 10.1 19.5 577
本发明以非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、肉桂酸乙酯、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠、呋喃树脂为主要成分,通过加入纳米氧化锡锑、溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、抗氧剂、稳定剂,辅以混合、干燥、密炼、挤出等工艺,使得制备而成的塑胶片材其具备较高的耐磨性,并且抗冲击性强,应用前景好,具有良好的社会效益。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内

Claims (5)

1.一种特种耐磨抗冲击塑胶材料,其特征在于:由下列重量份的原料制成:非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯60-70份、肉桂酸乙酯55-65份、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯55-65份、聚甲基丙烯酸丁酯50-60份、对甲苯亚磺酸钠50-60份、呋喃树脂35-45份、纳米氧化锡锑20-30份、溴代三嗪10-20份、氧化硼5-15份、载银磷酸钴5-15份、无水乙醇3-7份、抗氧剂2-5份、稳定剂2-5份。
2.根据权利要求1所述的特种耐磨抗冲击塑胶材料,其特征在于:所述的抗氧剂选自2,4-二硝基苯酚钠、对苯二胺、硫代二丙酸双十八酯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的特种耐磨抗冲击塑胶材料,其特征在于:所述的稳定剂选自水溶性硅油、硬脂酸铝、亚磷酸二苯癸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1~3任一所述的特种耐磨抗冲击塑胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照重量份称取各原料;
(2)将非结晶化聚对苯二甲酸乙二醇酯、肉桂酸乙酯、二异氰酸酯丙烯酸羟乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、对甲苯亚磺酸钠、呋喃树脂置于高速混合机中于70-80℃下混合均匀,得初步混合料;
(3)将纳米氧化锡锑、溴代三嗪、氧化硼、载银磷酸钴、无水乙醇、抗氧剂、稳定剂加入初步混合料中,再进入高速混合机中于85-95℃下混合均匀,干燥处理,得二次混合料;
(4)将二次混合料加入密炼机中在85-95℃下密炼6-8分钟;
(5)将密炼后的二次混合料置于挤出片材机中挤出成型,得到塑胶片材成品。
5.根据权利要求4所述的特种耐磨抗冲击塑胶材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中挤出片材机的熔融挤出温度设置为270~280℃,螺杆长径比为30~35。
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