CN105906862A - 一种耐低温耐腐蚀塑胶材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐低温耐腐蚀塑胶材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耐低温耐腐蚀塑胶材料，包括如下重量份数的成分：顺丁橡胶30‑40份，氯醇橡胶20‑30份，2,3‑二氯苯甲酸8‑12份，异硫氰酸烯丙酯10‑13份，1,2‑丙二醇6‑10份，甲巯咪唑5‑9份，硬脂酸钡3‑6份，草酸锆1‑3份，柠檬酸镁2‑4份，乙二醇单甲醚二辛酯8‑12份，乙二醇单甲醚二癸酯7‑11份，四甲基二乙烯基二硅氧烷3‑8份，磷酸组胺2‑6份，二氧化二聚环戊二烯7‑13份。该塑胶材料在低温环境和腐蚀环境中仍具有良好的性能，以满足实际生产需求。

Description

一种耐低温耐腐蚀塑胶材料及其制备方法
技术领域
本发明属于塑胶材料领域，具体涉及一种耐低温耐腐蚀塑胶材料及其制备方法。
背景技术
以主体成分聚合物和添加剂制备得到的塑胶材料已经有了较为广泛的应用。塑胶应用非常广泛，是家电、汽车、手机、PC、医疗器械、照明电器中不可或缺的部件。工程塑胶材料则主要是指能承受一定的外力作用，并有良好的机械性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑胶。如ABS、尼龙、聚矾等。工程塑胶又可分为通用工程塑胶和特种工程塑胶两类。前者主要品种有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚和热塑性聚酯五大通用工程塑料；后者主要是指耐热达150℃以上的工程塑胶，主要品种有聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜类、芳香族聚酰胺、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮、液晶聚合物和氟树脂等。然而，随着工程环境的变化，在一些低温环境、存在酸碱腐蚀的工作环境当中，对工程塑胶的性能要求越来越严格，常规的工程塑胶越来越不能满足实际应用的需求，因此对工程塑胶性能的改进成为研究的热点。
发明内容
针对现有技术中塑胶材料在低温环境和腐蚀环境中存在的不足，本发明提供一种耐低温耐腐蚀塑胶材料及其制备方法，该塑胶材料在低温环境和腐蚀环境中仍具有良好的性能，以满足实际生产需求。
技术方案：一种耐低温耐腐蚀塑胶材料，包括如下重量份数的成分：顺丁橡胶30-40份，氯醇橡胶20-30份，2,3-二氯苯甲酸8-12份，异硫氰酸烯丙酯10-13份，1,2-丙二醇6-10份，甲巯咪唑5-9份，硬脂酸钡3-6份，草酸锆1-3份，柠檬酸镁2-4份，乙二醇单甲醚二辛酯8-12份，乙二醇单甲醚二癸酯7-11份，四甲基二乙烯基二硅氧烷3-8份，磷酸组胺2-6份，二氧化二聚环戊二烯7-13份。
进一步的，所述顺丁橡胶34-38份，氯醇橡胶22-27份，2,3-二氯苯甲酸9-11份，异硫氰酸烯丙酯10-12份，1,2-丙二醇7-9份，甲巯咪唑6-8份，硬脂酸钡4-6份，草酸锆1-2份，柠檬酸镁3-4份，乙二醇单甲醚二辛酯9-11份，乙二醇单甲醚二癸酯8-10份，四甲基二乙烯基二硅氧烷4-7份，磷酸组胺3-5份，二氧化二聚环戊二烯10-12份。
进一步的，所述顺丁橡胶36份，氯醇橡胶24份，2,3-二氯苯甲酸10份，异硫氰酸烯丙酯11份，1,2-丙二醇8份，甲巯咪唑7份，硬脂酸钡5份，草酸锆1.5份，柠檬酸镁3.5份，乙二醇单甲醚二辛酯10份，乙二醇单甲醚二癸酯9份，四甲基二乙烯基二硅氧烷5份，磷酸组胺4份，二氧化二聚环戊二烯11份。
一种耐低温耐腐蚀塑胶材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将顺丁橡胶30-40份，氯醇橡胶20-30份，2,3-二氯苯甲酸8-12份，异硫氰酸烯丙酯10-13份，1,2-丙二醇6-10份，四甲基二乙烯基二硅氧烷3-8份和磷酸组胺2-6份投入高速混匀机中，混合15-25min；
S2：将硬脂酸钡3-6份，草酸锆1-3份和柠檬酸镁2-4份加入步骤S1中，升高温度至40-60℃，在氮气保护下静置反应10-15min；
S3：将乙二醇单甲醚二辛酯8-12份和乙二醇单甲醚二癸酯7-11份加入步骤S2中，升高温度至150-180℃，以速率800-1000rpm搅拌5-15min；
S4：待步骤S3中温度降至60-80℃时，加入甲巯咪唑5-9份和二氧化二聚环戊二烯7-13份，反应15-20min后，投入挤出机中挤出；待切粒、烘干后即可得到所述耐低温耐腐蚀塑胶材料。
进一步的，步骤S1中混合的速率为1000-1200rpm，混合20min。
进一步的，步骤S2中所述温度为52℃，反应13min。
进一步的，步骤S3中所述温度为168℃，速率900rpm，搅拌10min。
有益效果：本发明所述一种耐低温耐腐蚀塑胶材料的制备方法，将顺丁橡胶、氯醇橡胶、2,3-二氯苯甲酸、异硫氰酸烯丙酯和1,2-丙二醇等物质经搅拌、混合、加热、挤出、切粒、烘干等步骤制备得到耐低温耐腐蚀塑胶材料。该塑胶材料在零下30-零下40℃，其拉伸强度可达到55-68MPa，伸长率可达20-25%。将该塑胶材料置于40%氢氧化钠溶液48h中其拉伸强度变化率为13-20%，伸长率变化率为12-18%。将该塑胶材料置于20%盐酸溶液48h，其拉伸强度变化率为15-19%，伸长率变化率为20-26%。
具体实施方式
实施例1
S1：将顺丁橡胶30份，氯醇橡胶20份，2,3-二氯苯甲酸8份，异硫氰酸烯丙酯10份，1,2-丙二醇6份，四甲基二乙烯基二硅氧烷3份和磷酸组胺2份投入高速混匀机中，以转速1000rpm混合15min；
S2：将硬脂酸钡3份，草酸锆1份和柠檬酸镁2份加入步骤S1中，升高温度至40℃，在氮气保护下静置反应10min；
S3：将乙二醇单甲醚二辛酯8份和乙二醇单甲醚二癸酯7份加入步骤S2中，升高温度至150℃，以速率800rpm搅拌5min；
S4：待步骤S3中温度降至60℃时，加入甲巯咪唑5份和二氧化二聚环戊二烯7份，反应15min后，投入挤出机中挤出；待切粒、烘干后即可得到所述耐低温耐腐蚀塑胶材料。
对比例1
S1：将顺丁橡胶30份，氯醇橡胶20份，2,3-二氯苯甲酸8份，异硫氰酸烯丙酯10份和1,2-丙二醇6份投入高速混匀机中，以转速1000rpm混合15min；
S2：将硬脂酸钡3份和柠檬酸镁2份加入步骤S1中，升高温度至40℃，在氮气保护下静置反应10min；
S3：待步骤S2中加入二氧化二聚环戊二烯7份，反应15min后，投入挤出机中挤出；待切粒、烘干后即可得到塑胶材料。
实施例2
S1：将顺丁橡胶40份，氯醇橡胶30份，2,3-二氯苯甲酸12份，异硫氰酸烯丙酯13份，1,2-丙二醇10份，四甲基二乙烯基二硅氧烷8份和磷酸组胺6份投入高速混匀机中，以转速1200rpm混合25min；
S2：将硬脂酸钡6份，草酸锆3份和柠檬酸镁4份加入步骤S1中，升高温度至60℃，在氮气保护下静置反应15min；
S3：将乙二醇单甲醚二辛酯12份和乙二醇单甲醚二癸酯11份加入步骤S2中，升高温度至180℃，以速率1000rpm搅拌15min；
S4：待步骤S3中温度降至80℃时，加入甲巯咪唑9份和二氧化二聚环戊二烯13份，反应20min后，投入挤出机中挤出；待切粒、烘干后即可得到所述耐低温耐腐蚀塑胶材料。
对比例2
S1：将顺丁橡胶40份，氯醇橡胶30份，2,3-二氯苯甲酸12份，异硫氰酸烯丙酯13份和1,2-丙二醇10份投入高速混匀机中，以转速1200rpm混合25min；
S2：将硬脂酸钡6份和柠檬酸镁4份加入步骤S1中，升高温度至60℃，在氮气保护下静置反应15min；
S3：待步骤S2中加入二氧化二聚环戊二烯13份，反应20min后，投入挤出机中挤出；待切粒、烘干后即可得到塑胶材料。
实施例3
S1：将顺丁橡胶34份，氯醇橡胶22份，2,3-二氯苯甲酸9份，异硫氰酸烯丙酯10份，1,2-丙二醇7份，四甲基二乙烯基二硅氧烷4份和磷酸组胺3份投入高速混匀机中，以转速1200rpm混合25min；
S2：将硬脂酸钡4份，草酸锆1份和柠檬酸镁3份加入步骤S1中，升高温度至40℃，在氮气保护下静置反应10min；
S3：将乙二醇单甲醚二辛酯8份和乙二醇单甲醚二癸酯7份加入步骤S2中，升高温度至170℃，以速率1000rpm搅拌15min；
S4：待步骤S3中温度降至70℃时，加入甲巯咪唑6份和二氧化二聚环戊二烯10份，反应20min后，投入挤出机中挤出；待切粒、烘干后即可得到所述耐低温耐腐蚀塑胶材料。
实施例4
S1：将顺丁橡胶38份，氯醇橡胶27份，2,3-二氯苯甲酸11份，异硫氰酸烯丙酯12份，1,2-丙二醇9份，四甲基二乙烯基二硅氧烷7份和磷酸组胺5份投入高速混匀机中，以转速1000rpm混合15min；
S2：将硬脂酸钡6份，草酸锆2份和柠檬酸镁4份加入步骤S1中，升高温度至60℃，在氮气保护下静置反应15min；
S3：将乙二醇单甲醚二辛酯12份和乙二醇单甲醚二癸酯11份加入步骤S2中，升高温度至160℃，以速率800rpm搅拌8min；
S4：待步骤S3中温度降至80℃时，加入甲巯咪唑8份和二氧化二聚环戊二烯12份，反应15min后，投入挤出机中挤出；待切粒、烘干后即可得到所述耐低温耐腐蚀塑胶材料。
实施例5
S1：将顺丁橡胶36份，氯醇橡胶24份，2,3-二氯苯甲酸10份，异硫氰酸烯丙酯11份，1,2-丙二醇8份，四甲基二乙烯基二硅氧烷5份和磷酸组胺4份投入高速混匀机中，以转速1100rpm混合20min；
S2：将硬脂酸钡5份，草酸锆1.5份和柠檬酸镁3.5份加入步骤S1中，升高温度至52℃，在氮气保护下静置反应13min；
S3：将乙二醇单甲醚二辛酯10份和乙二醇单甲醚二癸酯9份加入步骤S2中，升高温度至168℃，以速率900rpm搅拌10min；
S4：待步骤S3中温度降至70℃时，加入甲巯咪唑7份和二氧化二聚环戊二烯11份，反应18min后，投入挤出机中挤出；待切粒、烘干后即可得到所述耐低温耐腐蚀塑胶材料。
对各个实施例和对比例所得的塑胶材料在零下30-零下40℃，20%盐酸溶液48h，40%氢氧化钠溶液48h中测试其性能：结果如下：
耐低温性能结果
实验 拉伸强度（MPa） 伸长率（%）
实施例1 55 20
对比例1 13 60
实施例2 58 22
对比例2 15 65
实施例3 60 23
实施例4 65 24
实施例5 68 25
耐酸性能结果
实验 拉伸强度变化率（%） 伸长率变化率（%）
实施例1 15 20
对比例1 35 42
实施例2 16.5 20.8
对比例2 40 39
实施例3 17.3 22.8
实施例4 18.4 24.7
实施例5 19 26
耐碱性能结果
实验 拉伸强度变化率（%） 伸长率变化率（%）
实施例1 13 12
对比例1 32 29
实施例2 15 14
对比例2 35 31
实施例3 17 16.5
实施例4 19 17
实施例5 20 18

Claims (7)

1.一种耐低温耐腐蚀塑胶材料，其特征在于，包括如下重量份数的成分：顺丁橡胶30-40份，氯醇橡胶20-30份，2,3-二氯苯甲酸8-12份，异硫氰酸烯丙酯10-13份，1,2-丙二醇6-10份，甲巯咪唑5-9份，硬脂酸钡3-6份，草酸锆1-3份，柠檬酸镁2-4份，乙二醇单甲醚二辛酯8-12份，乙二醇单甲醚二癸酯7-11份，四甲基二乙烯基二硅氧烷3-8份，磷酸组胺2-6份，二氧化二聚环戊二烯7-13份。
2. 根据权利要求1所述的一种耐低温耐腐蚀塑胶材料，其特征在于，所述顺丁橡胶34-38份，氯醇橡胶22-27份，2,3-二氯苯甲酸9-11份，异硫氰酸烯丙酯10-12份，1,2-丙二醇7-9份，甲巯咪唑6-8份，硬脂酸钡4-6份，草酸锆1-2份，柠檬酸镁3-4份，乙二醇单甲醚二辛酯9-11份，乙二醇单甲醚二癸酯8-10份，四甲基二乙烯基二硅氧烷4-7份，磷酸组胺3-5份，二氧化二聚环戊二烯10-12份。
3. 根据权利要求2所述的一种耐低温耐腐蚀塑胶材料，其特征在于，所述顺丁橡胶36份，氯醇橡胶24份，2,3-二氯苯甲酸10份，异硫氰酸烯丙酯11份，1,2-丙二醇8份，甲巯咪唑7份，硬脂酸钡5份，草酸锆1.5份，柠檬酸镁3.5份，乙二醇单甲醚二辛酯10份，乙二醇单甲醚二癸酯9份，四甲基二乙烯基二硅氧烷5份，磷酸组胺4份，二氧化二聚环戊二烯11份。
4. 一种耐低温耐腐蚀塑胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将顺丁橡胶30-40份，氯醇橡胶20-30份，2,3-二氯苯甲酸8-12份，异硫氰酸烯丙酯10-13份，1,2-丙二醇6-10份，四甲基二乙烯基二硅氧烷3-8份和磷酸组胺2-6份投入高速混匀机中，混合15-25min；
S2：将硬脂酸钡3-6份，草酸锆1-3份和柠檬酸镁2-4份加入步骤S1中，升高温度至40-60℃，在氮气保护下静置反应10-15min；
S3：将乙二醇单甲醚二辛酯8-12份和乙二醇单甲醚二癸酯7-11份加入步骤S2中，升高温度至150-180℃，以速率800-1000rpm搅拌5-15min；
S4：待步骤S3中温度降至60-80℃时，加入甲巯咪唑5-9份和二氧化二聚环戊二烯7-13份，反应15-20min后，投入挤出机中挤出；待切粒、烘干后即可得到所述耐低温耐腐蚀塑胶材料。
5. 根据权利要求4所述的一种耐低温耐腐蚀塑胶材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中混合的速率为1000-1200rpm，混合20min。
6. 根据权利要求4所述的一种耐低温耐腐蚀塑胶材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述温度为52℃，反应13min。
7. 根据权利要求4所述的一种耐低温耐腐蚀塑胶材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述温度为168℃，速率900rpm，搅拌10min。
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