CN106046516B - 一种抗撕裂增韧改性硅pu塑胶复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料及其制备方法,包括如下重量份组分:硅PU树脂50~60份、EVA 50~60份、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体20~30份、增强纤维5~10份、硅烷偶联剂3~8份、填料10~20份、阻燃剂2~5份、抗氧剂1~3份。本发明一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料的制备方法,操作简便,容易实现,其通过硅PU树脂与EVA树脂的配方设计及合理调整成型工序,使得所制备的塑胶复合材料具有优异的抗撕裂性能,其强度和韧性均较佳,满足塑胶地板使用要求,且阻燃性能较佳,综合性能优异,对改善和提高塑胶地板的使用寿命和质量具有突出的实际意义,市场前景广阔。
Description
技术领域
本发明涉及塑胶领域,特别是涉及一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料及其制备方法。
背景技术
塑胶是以天然或合成树脂为主要成分,加入各种添加剂,在一定温度和压力下加工成一定形状,并在室温下保持形状不变的材料。塑胶具有优良的电绝缘性,良好的热导性以及化学稳定性等优点,广泛应用于日常生活中的各个领域,随着塑胶的应用攀升,对塑胶材料的性能要求越来越高。
聚氨酯(PU)全称为聚氨基甲酸酯,是主链上含有重复氨基甲酸酯基团的大分子化合物的统称。聚氨酯具有制备工艺简单,较好的耐磨性和耐油等优异性能,是塑胶底板的主要材料。但聚氨酯塑胶存在容易撕裂、易燃烧,耐老化性、弹性等性能,影响塑胶底板的寿命和使用性能。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料及其制备方法,能够解决现有塑胶地板用PU塑胶材料存在的上述不足之处。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料,包括如下重量份组分:硅PU树脂 50~60份、EVA 50~60份、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 20~30份、增强纤维5~10份、硅烷偶联剂3~8份、填料10~20份、阻燃剂2~5份、抗氧剂1~3份。
在本发明一个较佳实施例中,所述增强纤维为无碱短切玻璃纤维;所述填料为纤维状硅灰石和有机蒙脱土的混合物;所述阻燃剂为有机硅阻燃剂和膨胀型阻燃剂以1~2:1的质量比混合的混合物
在本发明一个较佳实施例中,所述纤维状硅灰石和有机蒙脱土的混合质量比为2~3:1;所述有机硅阻燃剂为聚硅硼氧烷;所述膨胀型阻燃剂为硼酸、季戊四醇和尿素以2~3:6~8:1~3的质量比混合的混合物。
为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是:提供一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)一次混料:称取配方量的硅PU树脂、EVA和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体加入密炼机中,先低速密炼混合1~3min,然后加入配方量的抗氧剂,快速密炼混合5~10min至均匀;
(2)二次混料:将配方量的增强纤维、填料和阻燃剂加入高速混合机中,初步混合1~3min,再分三次加入配方量的硅烷偶联剂,混合5~10min至硅烷偶联剂分散均匀;
(3)三次混料:将步骤(2)中得到的混合物料加入步骤(1)中的密炼机中,然后快速密炼混合至均匀;
(4)挤出成型:将步骤(3)中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中,经熔融挤出,冷却切粒,得到所述抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料;
(5)性能测试:将步骤(4)中所得粒料干燥后,用注塑机注塑成所需样条,进行性能测试。
在本发明一个较佳实施例中,所述步骤(1)中,所述低速密炼速率为10~30r/min;所述步骤(1)和步骤(3)中,所述快速密炼速率为50~100r/min。
在本发明一个较佳实施例中,所述步骤(4)中,所述挤出温度为240~290℃。
在本发明一个较佳实施例中,所述步骤(5)中,所述注塑温度为250~295℃。
本发明的有益效果是:本发明一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料的制备方法,操作简便,容易实现,其通过硅PU树脂与EVA树脂的配方设计及合理调整成型工序,使得所制备的塑胶复合材料具有优异的抗撕裂性能,其强度和韧性均较佳,满足塑胶地板使用要求,且阻燃性能较佳,综合性能优异,对改善和提高塑胶地板的使用寿命和质量具有突出的实际意义,市场前景广阔。
具体实施方式
下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本发明实施例包括:
实施例1
一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料,包括如下重量份组分:硅PU树脂 50份、EVA 50份、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 20份、增强纤维5份、硅烷偶联剂3份、填料10份、阻燃剂2份、抗氧剂1份。其中,所述增强纤维为无碱短切玻璃纤维;所述填料为纤维状硅灰石和有机蒙脱土以2:1的质量比混合的混合物;所述阻燃剂为有机硅阻燃剂和膨胀型阻燃剂以1:1的质量比混合的混合物,且有机硅阻燃剂为聚硅硼氧烷,膨胀型阻燃剂为硼酸、季戊四醇和尿素以2:6:1的质量比混合的混合物。
上述抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)一次混料:称取配方量的硅PU树脂、EVA和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体加入密炼机中,先以10r/min的速率低速密炼混合3min,然后加入配方量的抗氧剂,以50r/min的速率快速密炼混合10min至均匀;
(2)二次混料:将配方量的增强纤维、填料和阻燃剂加入高速混合机中,初步混合1~3min,再分三次加入配方量的硅烷偶联剂,混合5~10min至硅烷偶联剂分散均匀;
(3)三次混料:将步骤(2)中得到的混合物料加入步骤(1)中的密炼机中,然后以50r/min的速率快速密炼混合至均匀;
(4)挤出成型:将步骤(3)中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中,经240~290℃熔融挤出,冷却切粒,得到所述抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料;
(5)性能测试:将步骤(4)中所得粒料干燥后,用注塑机经250~295℃注塑成所需样条,进行性能测试。
实施例2
一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料,包括如下重量份组分:硅PU树脂 60份、EVA 60份、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体30份、增强纤维10份、硅烷偶联剂8份、填料20份、阻燃剂5份、抗氧剂3份。其中,所述增强纤维为无碱短切玻璃纤维;所述填料为纤维状硅灰石和有机蒙脱土以3:1的质量比混合的混合物;所述阻燃剂为有机硅阻燃剂和膨胀型阻燃剂以2:1的质量比混合的混合物,且有机硅阻燃剂为聚硅硼氧烷,膨胀型阻燃剂为硼酸、季戊四醇和尿素以3:8:3的质量比混合的混合物。
上述抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料的制备方法,包括如下步骤:
(1)一次混料:称取配方量的硅PU树脂、EVA和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体加入密炼机中,先以30r/min的速率低速密炼混合1min,然后加入配方量的抗氧剂,以100r/min的速率快速密炼混合5min至均匀;
(2)二次混料:将配方量的增强纤维、填料和阻燃剂加入高速混合机中,初步混合1~3min,再分三次加入配方量的硅烷偶联剂,混合5~10min至硅烷偶联剂分散均匀;
(3)三次混料:将步骤(2)中得到的混合物料加入步骤(1)中的密炼机中,然后以100r/min的速率快速密炼混合至均匀;
(4)挤出成型:将步骤(3)中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中,经240~290℃熔融挤出,冷却切粒,得到所述抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料;
(5)性能测试:将步骤(4)中所得粒料干燥后,用注塑机经250~295℃注塑成所需样条,进行性能测试。
上述方法所制得的抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料,经性能测试,其拉伸强度为25~29MPa,耐撕裂强度为630~680N/m,断裂伸长率为330%以上,阻燃等级达到V0级。
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)
1.一种抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料,其特征在于,包括如下重量份组分:硅PU树脂 50~60份、EVA 50~60份、马来酸酐接枝聚烯烃弹性体 20~30份、增强纤维5~10份、硅烷偶联剂3~8份、填料10~20份、阻燃剂2~5份、抗氧剂1~3份;
所述增强纤维为无碱短切玻璃纤维;所述填料为纤维状硅灰石和有机蒙脱土的混合物;所述阻燃剂为有机硅阻燃剂和膨胀型阻燃剂以1~2:1的质量比混合的混合物;
所述纤维状硅灰石和有机蒙脱土的混合质量比为2~3:1;所述有机硅阻燃剂为聚硅硼氧烷;所述膨胀型阻燃剂为硼酸、季戊四醇和尿素以2~3:6~8:1~3的质量比混合的混合物。
2.一种如权利要求1所述的抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)一次混料:称取配方量的硅PU树脂、EVA和马来酸酐接枝聚烯烃弹性体加入密炼机中,先低速密炼混合1~3min,然后加入配方量的抗氧剂,快速密炼混合5~10min至均匀;
(2)二次混料:将配方量的增强纤维、填料和阻燃剂加入高速混合机中,初步混合1~3min,再分三次加入配方量的硅烷偶联剂,混合5~10min至硅烷偶联剂分散均匀;
(3)三次混料:将步骤(2)中得到的混合物料加入步骤(1)中的密炼机中,然后快速密炼混合至均匀;
(4)挤出成型:将步骤(3)中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中,经熔融挤出,冷却切粒,得到所述抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料;
(5)性能测试:将步骤(4)中所得粒料干燥后,用注塑机注塑成所需样条,进行性能测试。
3.根据权利要求2所述的抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述低速密炼速率为10~30r/min;所述步骤(1)和步骤(3)中,所述快速密炼速率为50~100r/min。
4.根据权利要求2所述的抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述挤出温度为240~290℃。
5.根据权利要求2所述的抗撕裂增韧改性硅PU塑胶复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(5)中,所述注塑温度为250~295℃。
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