CN106751097A - 一种性能优良的塑料材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种性能优良的塑料材料，由以下原料按照重量份组成：有机硅橡胶15‑24份、聚苯乙烯30‑42份、玻璃纤维0.5‑4份、甲醛树脂10‑16份、高岭土8‑14份、大豆蛋白2‑6份、植物纤维3‑10份、稳定剂2.5‑7份、抗氧化剂0.1‑2份、助剂0.7‑2.5份和氨基酸2‑8份。本发明还公布了该塑料材料的制备方法。本发明原料来源广泛并且原材料价格低廉，制备工艺简单，设备投资成本低，适用于大规模的工业化生产；本发明中各组分起协同作用，制备的塑料材料力学性能、尺寸稳定性和加工性能好，具有环保性，可以满足人们的使用需求，市场前景广阔，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

一种性能优良的塑料材料
技术领域
本发明涉及一种塑料，具体是一种性能优良的塑料材料。
背景技术
塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，可以自由改变成分及形体样式，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。中国塑料工业经过长期的奋斗和面向全球的开放，已形成门类较齐全的工业体系，成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业，作为一种新型材料，其使用领域已远远超越上述三种材料进入21世纪以来，中国塑料工业取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，近几年增长速度一直保持在10％以上，在保持较快发展速度的同时，经济效益也有新的提高。
现有的塑料材料在应用于制作餐具时，其力学性能达不到人们的使用需求，这就限制了塑料在餐具领域的应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能优良的塑料材料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种性能优良的塑料材料，由以下原料按照重量份组成：有机硅橡胶15-24份、聚苯乙烯30-42份、玻璃纤维0.5-4份、甲醛树脂10-16份、高岭土8-14份、大豆蛋白2-6份、植物纤维3-10份、稳定剂2.5-7份、抗氧化剂0.1-2份、助剂0.7-2.5份和氨基酸2-8份，植物纤维采用稻草、麦秸和芦苇的秸秆及其附属产品。
作为本发明进一步的方案：氨基酸采用赖氨酸、丝氨酸和天冬氨酸的一种或者几种的混合物，助剂采用硬脂酸、硬脂酸锌和硬脂酸镁的一种或者几种的混合物。
作为本发明进一步的方案：玻璃纤维采用甲基玻璃纤维、微晶玻璃纤维和羟乙基玻璃纤维的一种或者几种的混合物，抗氧化剂采用抗氧化剂168和抗氧化剂1010的一种或者两种的混合物。
所述性能优良的塑料材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将植物纤维粉碎成50-120目的粉末并且干燥至含水量低于3％，得到植物纤维粉末；
步骤二，将高岭土在500-620摄氏度下焙烧50-120分钟，自然冷却至室温后浸泡在质量分数为25-40％的氯化铵溶液中20-45分钟，再用去离子水洗至中性并且粉碎成50-80目的粉末，即可得到改性高岭土粉末；
步骤三，将改性高岭土粉末、大豆蛋白和植物纤维粉末加入总重量5-12倍的去离子水中并且搅拌均匀，再将混合溶液利用丙酮洗涤，干燥即可得到第一混合物；
步骤四，将有机硅橡胶、聚苯乙烯、甲醛树脂和玻璃纤维放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨1-4小时并且过150-240目筛子，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物、稳定剂、助剂、抗氧化剂和氨基酸混合均匀，得到混合物料；
步骤六，将混合物料加入挤出机中挤出，即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤三的搅拌温度为35-50摄氏度，搅拌速度为180-360rpm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明原料来源广泛并且原材料价格低廉，制备工艺简单，设备投资成本低，适用于大规模的工业化生产；本发明中各组分起协同作用，制备的塑料材料力学性能、尺寸稳定性和加工性能好，具有环保性，可以满足人们的使用需求，市场前景广阔，具有良好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种性能优良的塑料材料，由以下原料按照重量份组成：有机硅橡胶15份、聚苯乙烯30份、玻璃纤维0.5份、甲醛树脂10份、高岭土8份、大豆蛋白2份、植物纤维3份、稳定剂2.5份、抗氧化剂0.1份、助剂0.7份和氨基酸2份，植物纤维采用稻草、麦秸和芦苇的秸秆及其附属产品。氨基酸采用赖氨酸和丝氨酸的混合物，助剂采用硬脂酸和硬脂酸镁的混合物。
所述性能优良的塑料材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将植物纤维粉碎成60目的粉末并且干燥至含水量为2.5％，得到植物纤维粉末；
步骤二，将高岭土在500摄氏度下焙烧50分钟，自然冷却至室温后浸泡在质量分数为25％的氯化铵溶液中20分钟，再用去离子水洗至中性并且粉碎成60目的粉末，即可得到改性高岭土粉末；
步骤三，将改性高岭土粉末、大豆蛋白和植物纤维粉末加入总重量7倍的去离子水中并且搅拌均匀，再将混合溶液利用丙酮洗涤，干燥即可得到第一混合物；
步骤四，将有机硅橡胶、聚苯乙烯、甲醛树脂和玻璃纤维放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨1.5小时并且过150目筛子，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物、稳定剂、助剂、抗氧化剂和氨基酸混合均匀，得到混合物料；
步骤六，将混合物料加入挤出机中挤出，即可得到成品。
将实施例1的产品进行性能测试，测试结果为：拉伸强度14.6MPa，拉伸模量为538MPa，弯曲强度为22.4MPa，弯曲模量为724MPa，常温下冲击强度为7.5KJ/m2，断裂伸长率为13.5％。
实施例2
一种性能优良的塑料材料，由以下原料按照重量份组成：有机硅橡胶19份、聚苯乙烯36份、玻璃纤维2.5份、甲醛树脂13份、高岭土11份、大豆蛋白4份、植物纤维6份、稳定剂5份、抗氧化剂0.8份、助剂1.6份和氨基酸5份，植物纤维采用稻草、麦秸和芦苇的秸秆及其附属产品。玻璃纤维采用甲基玻璃纤维，抗氧化剂采用抗氧化剂168。
所述性能优良的塑料材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将植物纤维粉碎成90目的粉末并且干燥至含水量为2.2％，得到植物纤维粉末；
步骤二，将高岭土在570摄氏度下焙烧90分钟，自然冷却至室温后浸泡在质量分数为34％的氯化铵溶液中36分钟，再用去离子水洗至中性并且粉碎成70目的粉末，即可得到改性高岭土粉末；
步骤三，将改性高岭土粉末、大豆蛋白和植物纤维粉末加入总重量9倍的去离子水中并且搅拌均匀，再将混合溶液利用丙酮洗涤，干燥即可得到第一混合物；
步骤四，将有机硅橡胶、聚苯乙烯、甲醛树脂和玻璃纤维放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨3小时并且过210目筛子，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物、稳定剂、助剂、抗氧化剂和氨基酸混合均匀，得到混合物料；
步骤六，将混合物料加入挤出机中挤出，即可得到成品。
将实施例2的产品进行性能测试，测试结果为：拉伸强度15.3MPa，拉伸模量为525MPa，弯曲强度为23.1MPa，弯曲模量为758MPa，常温下冲击强度为7.8KJ/m2，断裂伸长率为15.2％。
实施例3
一种性能优良的塑料材料，由以下原料按照重量份组成：有机硅橡胶22份、聚苯乙烯40份、玻璃纤维3份、甲醛树脂15份、高岭土13份、大豆蛋白6份、植物纤维10份、稳定剂6份、抗氧化剂1.8份、助剂2.2份和氨基酸7份，植物纤维采用稻草、麦秸和芦苇的秸秆及其附属产品。氨基酸采用赖氨酸、丝氨酸和天冬氨酸的混合物，助剂采用硬脂酸、硬脂酸锌和硬脂酸镁的混合物。玻璃纤维采用甲基玻璃纤维、微晶玻璃纤维和羟乙基玻璃纤维的混合物，抗氧化剂采用抗氧化剂168和抗氧化剂1010的混合物。
所述性能优良的塑料材料的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将植物纤维粉碎成100目的粉末并且干燥至含水量为1.8％，得到植物纤维粉末；
步骤二，将高岭土在600摄氏度下焙烧90分钟，自然冷却至室温后浸泡在质量分数为36％的氯化铵溶液中40分钟，再用去离子水洗至中性并且粉碎成80目的粉末，即可得到改性高岭土粉末；
步骤三，将改性高岭土粉末、大豆蛋白和植物纤维粉末加入总重量9倍的去离子水中并且在44摄氏度下以240rpm的转速搅拌均匀，再将混合溶液利用丙酮洗涤，干燥即可得到第一混合物；
步骤四，将有机硅橡胶、聚苯乙烯、甲醛树脂和玻璃纤维放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨4小时并且过210目筛子，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物、稳定剂、助剂、抗氧化剂和氨基酸混合均匀，得到混合物料；
步骤六，将混合物料加入挤出机中挤出，即可得到成品。
将实施例3的产品进行性能测试，测试结果为：拉伸强度16.2MPa，拉伸模量为524MPa，弯曲强度为24.2MPa，弯曲模量为745MPa，常温下冲击强度为8.0KJ/m2，断裂伸长率为13.9％。
对比例
除不含有氨基酸，对比例的其余组分和制备方法均与实施例2相同。
将对比例1的产品进行性能测试，测试结果为：拉伸强度8.2MPa，拉伸模量为368MPa，弯曲强度为13.1MPa，弯曲模量为485MPa，常温下冲击强度为4.5KJ/m2，断裂伸长率为6.3％。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种性能优良的塑料材料，其特征在于，由以下原料按照重量份组成：有机硅橡胶15-24份、聚苯乙烯30-42份、玻璃纤维0.5-4份、甲醛树脂10-16份、高岭土8-14份、大豆蛋白2-6份、植物纤维3-10份、稳定剂2.5-7份、抗氧化剂0.1-2份、助剂0.7-2.5份和氨基酸2-8份，植物纤维采用稻草、麦秸和芦苇的秸秆及其附属产品。
2.根据权利要求1所述的性能优良的塑料材料，其特征在于，所述氨基酸采用赖氨酸、丝氨酸和天冬氨酸的一种或者几种的混合物，助剂采用硬脂酸、硬脂酸锌和硬脂酸镁的一种或者几种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的性能优良的塑料材料，其特征在于，所述玻璃纤维采用甲基玻璃纤维、微晶玻璃纤维和羟乙基玻璃纤维的一种或者几种的混合物，抗氧化剂采用抗氧化剂168和抗氧化剂1010的一种或者两种的混合物。
4.一种如权利要求1-3任一所述的性能优良的塑料材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将植物纤维粉碎成50-120目的粉末并且干燥至含水量低于3％，得到植物纤维粉末；
步骤二，将高岭土在500-620摄氏度下焙烧50-120分钟，自然冷却至室温后浸泡在质量分数为25-40％的氯化铵溶液中20-45分钟，再用去离子水洗至中性并且粉碎成50-80目的粉末，即可得到改性高岭土粉末；
步骤三，将改性高岭土粉末、大豆蛋白和植物纤维粉末加入总重量5-12倍的去离子水中并且搅拌均匀，再将混合溶液利用丙酮洗涤，干燥即可得到第一混合物；
步骤四，将有机硅橡胶、聚苯乙烯、甲醛树脂和玻璃纤维放入球磨机中并且加入球磨珠，球磨1-4小时并且过150-240目筛子，得到第二混合物；
步骤五，将第一混合物、第二混合物、稳定剂、助剂、抗氧化剂和氨基酸混合均匀，得到混合物料；
步骤六，将混合物料加入挤出机中挤出，即可得到成品。
5.根据权利要求4所述的性能优良的塑料材料的制备方法，其特征在于，所述步骤三的搅拌温度为35-50摄氏度，搅拌速度为180-360rpm。
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段久芳: "《天然高分子材料》", 30 September 2016, 华中科技大学出版社 *

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