CN106674882A - 一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料 - Google Patents

一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其原料包括改性酚醛树脂、环氧丙烯酸树脂、古马隆树脂、低密度聚乙烯、磷酸三甲酯、硼酸锌、纳米石墨、炭黑、重晶石粉、纳米氢氧化铝、多聚磷酸铝、云母粉、滑石粉、硅烷偶联剂KH‑570、氯化石蜡、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、抗氧剂、聚磷酸铵、聚硅氧烷、硬脂酸钠、甘油、羧化聚醚、聚碳酸酯、醋酸丁酯、氯化石蜡和改性助剂。本发明的改性塑胶材料具有优异的防腐耐热性能，韧性好。

Description

一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料
技术领域
本发明涉及塑胶材料领域，尤其涉及一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料。
背景技术
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。随着我国经济实现了持续稳定的增长，家电、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。2010年中国塑胶件制造行业共有2286家企业，同比增长24.54％；销售收入达1061.25亿元，同比增长26.38％。
现有技术中的塑胶产品的韧性和防腐性能无法满足实际使用时的需求，因此亟需设计一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料来解决现有技术中的问题。
发明内容
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，具有优异的韧性和耐腐蚀性能。
本发明提出的一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂60-120份、环氧丙烯酸树脂15-35份、古马隆树脂1-5份、低密度聚乙烯2-6份、磷酸三甲酯2-8份、硼酸锌1-5份、纳米石墨2-6份、炭黑3-6份、重晶石粉4-8份、纳米氢氧化铝4-8份、多聚磷酸铝1-5份、云母粉3-5份、滑石粉3-9份、硅烷偶联剂KH-570 2-6份、氯化石蜡1-4份、苯乙烯3-5份、十二烷基苯磺酸钠1-4份、抗氧剂1-4份、聚磷酸铵2-4份、聚硅氧烷1-6份、硬脂酸钠2-6份、甘油2-6份、羧化聚醚3-6份、聚碳酸酯1-5份、醋酸丁酯2-5份、氯化石蜡1-5份、改性助剂2-7份。
优选地，改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：将酚醛树脂和去离子水混合，然后升温至90-95℃，然后加入盐酸调节pH至2-3，接着加入甲醛，升温至95-100℃，保温60-80min，然后用氢氧化钠溶液调节pH至7-8，接着加入尿素和三聚氰胺，降温至80-85℃，保温40-60min，继续冷却至50-60℃，出料，冷却至室温得到改性酚醛树脂。
优选地，改性酚醛树脂的制备工艺中，酚醛树脂、去离子水、甲醛、尿素和三聚氰胺的4-8：8-16：2-5：3-4：1-3。
优选地，改性助剂的原料按重量份包括：硅灰石4-8份、纳米碳酸钙3-6份、硬脂酸锌3-8份、纳米二氧化锌3-5份、纳米氮化铝2-6份、纳米二氧化硅2-5份、硬脂酸稀土2-5份、轻质活性钙4-8份、纳米陶瓷粉3-5份、羟丙基甲基纤维素3-9份、甲基丙烯酸酯2-5份、硅烷偶联剂KH-570 3-6份、润滑剂4-8份。
优选地，改性助剂按如下工艺进行制备：将硅灰石研磨成20-30目粉末状物料a，然后放入95-105℃的烘箱中烘干，然后加入纳米碳酸钙和硬脂酸锌混合均匀，在50-60℃温度下密封低速搅拌10-25min，然后与纳米二氧化锌、纳米氮化铝、纳米二氧化硅、硬脂酸稀土、轻质活性钙和纳米陶瓷粉混合均匀，45-55℃密封低速搅拌5-10min，再加入羟丙基甲基纤维素、甲基丙烯酸酯、硅烷偶联剂KH-570和润滑剂，升温至135-140℃，低速搅拌10-20min，出料，冷却至室温得到改性助剂。
优选地，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂65-115份、环氧丙烯酸树脂18-32份、古马隆树脂2-4份、低密度聚乙烯3-5份、磷酸三甲酯3-7份、硼酸锌2-4份、纳米石墨3-5份、炭黑4-5份、重晶石粉5-7份、纳米氢氧化铝5-7份、多聚磷酸铝2-4份、云母粉3.5-4.5份、滑石粉4-8份、硅烷偶联剂KH-5703-5份、氯化石蜡2-3份、苯乙烯3.5-4.5份、十二烷基苯磺酸钠2-3份、抗氧剂2-3份、聚磷酸铵2.5-3.5份、聚硅氧烷2-5份、硬脂酸钠3-5份、甘油3-5份、羧化聚醚4-5份、聚碳酸酯2-4份、醋酸丁酯3-4份、氯化石蜡2-4份、改性助剂3-6份。
优选地，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂90份、环氧丙烯酸树脂25份、古马隆树脂3份、低密度聚乙烯4份、磷酸三甲酯5份、硼酸锌3份、纳米石墨4份、炭黑4.5份、重晶石粉6份、纳米氢氧化铝6份、多聚磷酸铝3份、云母粉4份、滑石粉6份、硅烷偶联剂KH-570 4份、氯化石蜡2.5份、苯乙烯4份、十二烷基苯磺酸钠2.5份、抗氧剂2.5份、聚磷酸铵3份、聚硅氧烷3.5份、硬脂酸钠4份、甘油4份、羧化聚醚4.5份、聚碳酸酯3份、醋酸丁酯3.5份、氯化石蜡3份、改性助剂4.5份。
本发明的一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其原料包括改性酚醛树脂、环氧丙烯酸树脂、古马隆树脂、低密度聚乙烯、磷酸三甲酯、硼酸锌、纳米石墨、炭黑、重晶石粉、纳米氢氧化铝、多聚磷酸铝、云母粉、滑石粉、硅烷偶联剂KH-570、氯化石蜡、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、抗氧剂、聚磷酸铵、聚硅氧烷、硬脂酸钠、甘油、羧化聚醚、聚碳酸酯、醋酸丁酯、氯化石蜡和改性助剂。其中以改性酚醛树脂、环氧丙烯酸树脂、古马隆树脂、低密度聚乙烯和磷酸三甲酯为基料，以硼酸锌、纳米石墨、炭黑、重晶石粉、纳米氢氧化铝、多聚磷酸铝、云母粉和滑石粉为填料，以硅烷偶联剂KH-570、氯化石蜡、苯乙烯、十二烷基苯磺酸钠、抗氧剂、聚磷酸铵、聚硅氧烷、硬脂酸钠、甘油、羧化聚醚、聚碳酸酯、醋酸丁酯、氯化石蜡和改性助剂为辅助添加剂，通过主料、填料和辅助添加剂相配合，合理控制配比，赋予了本发明的改性塑胶优异的韧性和防腐性能。其中添加的改性酚醛树脂通过将酚醛树脂和去离子水混合，然后升温后加入盐酸调节pH，接着加入甲醛，升温后保温，然后用氢氧化钠溶液调节pH，接着加入尿素和三聚氰胺，降温后保温，继续冷却，出料，冷却至室温得到改性酚醛树脂，运用到本发明的改性塑胶中，有效赋予了优异的韧性和防腐性能。其中添加的改性助剂通过将硅灰石研磨成粉末状物料a，然后放入的烘箱中烘干，然后加入纳米碳酸钙和硬脂酸锌混合均匀，在密封低速搅拌，然后与纳米二氧化锌、纳米氮化铝、纳米二氧化硅、硬脂酸稀土、轻质活性钙和纳米陶瓷粉混合均匀，密封低速搅拌，再加入羟丙基甲基纤维素、甲基丙烯酸酯、硅烷偶联剂KH-570和润滑剂，升温后低速搅拌，出料，冷却至室温得到改性助剂，运用到本发明的改性塑胶中，有效提高了本发明塑胶的韧性和防腐性能。本发明的改性塑胶材料具有优异的防腐耐热性能，韧性好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做出详细说明，应当了解，实施例只用于说明本发明，而不是用于对本发明进行限定，任何在本发明基础上所做的修改、等同替换等均在本发明的保护范围内。
实施例1
本发明提出的一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂90份、环氧丙烯酸树脂25份、古马隆树脂3份、低密度聚乙烯4份、磷酸三甲酯5份、硼酸锌3份、纳米石墨4份、炭黑4.5份、重晶石粉6份、纳米氢氧化铝6份、多聚磷酸铝3份、云母粉4份、滑石粉6份、硅烷偶联剂KH-570 4份、氯化石蜡2.5份、苯乙烯4份、十二烷基苯磺酸钠2.5份、抗氧剂2.5份、聚磷酸铵3份、聚硅氧烷3.5份、硬脂酸钠4份、甘油4份、羧化聚醚4.5份、聚碳酸酯3份、醋酸丁酯3.5份、氯化石蜡3份、改性助剂4.5份。
实施例2
本发明提出的一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂60份、环氧丙烯酸树脂35份、古马隆树脂1份、低密度聚乙烯6份、磷酸三甲酯2份、硼酸锌5份、纳米石墨2份、炭黑6份、重晶石粉4份、纳米氢氧化铝8份、多聚磷酸铝1份、云母粉5份、滑石粉3份、硅烷偶联剂KH-570 6份、氯化石蜡1份、苯乙烯5份、十二烷基苯磺酸钠1份、抗氧剂4份、聚磷酸铵2份、聚硅氧烷6份、硬脂酸钠2份、甘油6份、羧化聚醚3份、聚碳酸酯5份、醋酸丁酯2份、氯化石蜡5份、改性助剂2份。
改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：按重量份将4份酚醛树脂和16份去离子水混合，然后升温至90℃，然后加入盐酸调节pH至3，接着加入2份甲醛，升温至100℃，保温60min，然后用氢氧化钠溶液调节pH至8，接着加入3份尿素和3份三聚氰胺，降温至80℃，保温60min，继续冷却至50℃，出料，冷却至室温得到改性酚醛树脂。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将4份硅灰石研磨成30目粉末状物料a，然后放入95℃的烘箱中烘干，然后加入6份纳米碳酸钙和3份硬脂酸锌混合均匀，在60℃温度下密封低速搅拌10min，然后与5份纳米二氧化锌、2份纳米氮化铝、5份纳米二氧化硅、2份硬脂酸稀土、8份轻质活性钙和3份纳米陶瓷粉混合均匀，55℃密封低速搅拌5min，再加入9份羟丙基甲基纤维素、2份甲基丙烯酸酯、6份硅烷偶联剂KH-570和4份润滑剂，升温至140℃，低速搅拌10min，出料，冷却至室温得到改性助剂。
实施例3
本发明提出的一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂120份、环氧丙烯酸树脂15份、古马隆树脂5份、低密度聚乙烯2份、磷酸三甲酯8份、硼酸锌1份、纳米石墨6份、炭黑3份、重晶石粉8份、纳米氢氧化铝4份、多聚磷酸铝5份、云母粉3份、滑石粉9份、硅烷偶联剂KH-570 2份、氯化石蜡4份、苯乙烯3份、十二烷基苯磺酸钠4份、抗氧剂1份、聚磷酸铵4份、聚硅氧烷1份、硬脂酸钠6份、甘油2份、羧化聚醚6份、聚碳酸酯1份、醋酸丁酯5份、氯化石蜡1份、改性助剂7份。
改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：按重量份将8份酚醛树脂和8份去离子水混合，然后升温至95℃，然后加入盐酸调节pH至2，接着加入5份甲醛，升温至95℃，保温80min，然后用氢氧化钠溶液调节pH至7，接着加入4份尿素和1份三聚氰胺，降温至85℃，保温40min，继续冷却至60℃，出料，冷却至室温得到改性酚醛树脂。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将8份硅灰石研磨成20目粉末状物料a，然后放入105℃的烘箱中烘干，然后加入3份纳米碳酸钙和8份硬脂酸锌混合均匀，在50℃温度下密封低速搅拌25min，然后与3份纳米二氧化锌、6份纳米氮化铝、2份纳米二氧化硅、5份硬脂酸稀土、4份轻质活性钙和5份纳米陶瓷粉混合均匀，45℃密封低速搅拌10min，再加入3份羟丙基甲基纤维素、5份甲基丙烯酸酯、3份硅烷偶联剂KH-570和8份润滑剂，升温至135℃，低速搅拌20min，出料，冷却至室温得到改性助剂。
实施例4
本发明提出的一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂65份、环氧丙烯酸树脂32份、古马隆树脂2份、低密度聚乙烯5份、磷酸三甲酯3份、硼酸锌4份、纳米石墨3份、炭黑5份、重晶石粉5份、纳米氢氧化铝7份、多聚磷酸铝2份、云母粉4.5份、滑石粉4份、硅烷偶联剂KH-570 5份、氯化石蜡2份、苯乙烯4.5份、十二烷基苯磺酸钠2份、抗氧剂3份、聚磷酸铵2.5份、聚硅氧烷5份、硬脂酸钠3份、甘油5份、羧化聚醚4份、聚碳酸酯4份、醋酸丁酯3份、氯化石蜡4份、改性助剂3份。
改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：按重量份将5份酚醛树脂和15份去离子水混合，然后升温至91℃，然后加入盐酸调节pH至2.8，接着加入3份甲醛，升温至99℃，保温65min，然后用氢氧化钠溶液调节pH至7.8，接着加入3.2份尿素和2.5份三聚氰胺，降温至81℃，保温55min，继续冷却至52℃，出料，冷却至室温得到改性酚醛树脂。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将5份硅灰石研磨成28目粉末状物料a，然后放入98℃的烘箱中烘干，然后加入5份纳米碳酸钙和4份硬脂酸锌混合均匀，在58℃温度下密封低速搅拌15min，然后与4.5份纳米二氧化锌、3份纳米氮化铝、4份纳米二氧化硅、3份硬脂酸稀土、7份轻质活性钙和3.5份纳米陶瓷粉混合均匀，52℃密封低速搅拌6min，再加入8份羟丙基甲基纤维素、3份甲基丙烯酸酯、5份硅烷偶联剂KH-570和5份润滑剂，升温至139℃，低速搅拌12min，出料，冷却至室温得到改性助剂。
实施例5
本发明提出的一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂115份、环氧丙烯酸树脂18份、古马隆树脂4份、低密度聚乙烯3份、磷酸三甲酯7份、硼酸锌2份、纳米石墨5份、炭黑4份、重晶石粉7份、纳米氢氧化铝5份、多聚磷酸铝4份、云母粉3.5份、滑石粉8份、硅烷偶联剂KH-570 3份、氯化石蜡3份、苯乙烯3.5份、十二烷基苯磺酸钠3份、抗氧剂2份、聚磷酸铵3.5份、聚硅氧烷2份、硬脂酸钠5份、甘油3份、羧化聚醚5份、聚碳酸酯2份、醋酸丁酯4份、氯化石蜡2份、改性助剂6份。
改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：按重量份将7份酚醛树脂和9份去离子水混合，然后升温至94℃，然后加入盐酸调节pH至2.2，接着加入4份甲醛，升温至96℃，保温75min，然后用氢氧化钠溶液调节pH至7.2，接着加入3.8份尿素和1.5份三聚氰胺，降温至84℃，保温45min，继续冷却至58℃，出料，冷却至室温得到改性酚醛树脂。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将7份硅灰石研磨成22目粉末状物料a，然后放入102℃的烘箱中烘干，然后加入4份纳米碳酸钙和7份硬脂酸锌混合均匀，在52℃温度下密封低速搅拌20min，然后与3.5份纳米二氧化锌、5份纳米氮化铝、3份纳米二氧化硅、4份硬脂酸稀土、5份轻质活性钙和4.5份纳米陶瓷粉混合均匀，48℃密封低速搅拌9min，再加入4份羟丙基甲基纤维素、4份甲基丙烯酸酯、4份硅烷偶联剂KH-570和7份润滑剂，升温至136℃，低速搅拌18min，出料，冷却至室温得到改性助剂。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂60-120份、环氧丙烯酸树脂15-35份、古马隆树脂1-5份、低密度聚乙烯2-6份、磷酸三甲酯2-8份、硼酸锌1-5份、纳米石墨2-6份、炭黑3-6份、重晶石粉4-8份、纳米氢氧化铝4-8份、多聚磷酸铝1-5份、云母粉3-5份、滑石粉3-9份、硅烷偶联剂KH-570 2-6份、氯化石蜡1-4份、苯乙烯3-5份、十二烷基苯磺酸钠1-4份、抗氧剂1-4份、聚磷酸铵2-4份、聚硅氧烷1-6份、硬脂酸钠2-6份、甘油2-6份、羧化聚醚3-6份、聚碳酸酯1-5份、醋酸丁酯2-5份、氯化石蜡1-5份、改性助剂2-7份。
2.根据权利要求1所述的高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其特征在于，改性酚醛树脂按如下工艺进行制备：将酚醛树脂和去离子水混合，然后升温至90-95℃，然后加入盐酸调节pH至2-3，接着加入甲醛，升温至95-100℃，保温60-80min，然后用氢氧化钠溶液调节pH至7-8，接着加入尿素和三聚氰胺，降温至80-85℃，保温40-60min，继续冷却至50-60℃，出料，冷却至室温得到改性酚醛树脂。
3.根据权利要求1或2所述的高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其特征在于，改性酚醛树脂的制备工艺中，酚醛树脂、去离子水、甲醛、尿素和三聚氰胺的4-8：8-16：2-5：3-4：1-3。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其特征在于，改性助剂的原料按重量份包括：硅灰石4-8份、纳米碳酸钙3-6份、硬脂酸锌3-8份、纳米二氧化锌3-5份、纳米氮化铝2-6份、纳米二氧化硅2-5份、硬脂酸稀土2-5份、轻质活性钙4-8份、纳米陶瓷粉3-5份、羟丙基甲基纤维素3-9份、甲基丙烯酸酯2-5份、硅烷偶联剂KH-570 3-6份、润滑剂4-8份。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其特征在于，改性助剂按如下工艺进行制备：将硅灰石研磨成20-30目粉末状物料a，然后放入95-105℃的烘箱中烘干，然后加入纳米碳酸钙和硬脂酸锌混合均匀，在50-60℃温度下密封低速搅拌10-25min，然后与纳米二氧化锌、纳米氮化铝、纳米二氧化硅、硬脂酸稀土、轻质活性钙和纳米陶瓷粉混合均匀，45-55℃密封低速搅拌5-10min，再加入羟丙基甲基纤维素、甲基丙烯酸酯、硅烷偶联剂KH-570和润滑剂，升温至135-140℃，低速搅拌10-20min，出料，冷却至室温得到改性助剂。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂65-115份、环氧丙烯酸树脂18-32份、古马隆树脂2-4份、低密度聚乙烯3-5份、磷酸三甲酯3-7份、硼酸锌2-4份、纳米石墨3-5份、炭黑4-5份、重晶石粉5-7份、纳米氢氧化铝5-7份、多聚磷酸铝2-4份、云母粉3.5-4.5份、滑石粉4-8份、硅烷偶联剂KH-570 3-5份、氯化石蜡2-3份、苯乙烯3.5-4.5份、十二烷基苯磺酸钠2-3份、抗氧剂2-3份、聚磷酸铵2.5-3.5份、聚硅氧烷2-5份、硬脂酸钠3-5份、甘油3-5份、羧化聚醚4-5份、聚碳酸酯2-4份、醋酸丁酯3-4份、氯化石蜡2-4份、改性助剂3-6份。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高韧性防腐耐热改性塑胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：改性酚醛树脂90份、环氧丙烯酸树脂25份、古马隆树脂3份、低密度聚乙烯4份、磷酸三甲酯5份、硼酸锌3份、纳米石墨4份、炭黑4.5份、重晶石粉6份、纳米氢氧化铝6份、多聚磷酸铝3份、云母粉4份、滑石粉6份、硅烷偶联剂KH-570 4份、氯化石蜡2.5份、苯乙烯4份、十二烷基苯磺酸钠2.5份、抗氧剂2.5份、聚磷酸铵3份、聚硅氧烷3.5份、硬脂酸钠4份、甘油4份、羧化聚醚4.5份、聚碳酸酯3份、醋酸丁酯3.5份、氯化石蜡3份、改性助剂4.5份。
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