CN106751397A - 一种高强度耐老化改性塑胶材料 - Google Patents

一种高强度耐老化改性塑胶材料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高强度耐老化改性塑胶材料，其原料包括ABS树脂、改性聚氯乙烯、丙烯酸树脂、聚羟基丁酸酯、脲醛树脂、磷酸三甲酯、玻璃纤维、纳米氧化锌、有机硅、纳米金刚石、纳米硅藻土、蒙脱土、石英粉、陶瓷微粉、碳化硅、木质纤维粉、粘土、白炭黑、甘油、硬脂酸锌、分散剂、硅烷偶联剂KH‑560和改性助剂。本发明的改性塑胶材料强度高，耐老化性能好。

Description

一种高强度耐老化改性塑胶材料
技术领域
本发明涉及塑胶材料领域，尤其涉及一种高强度耐老化改性塑胶材料。
背景技术
塑胶主要由碳、氧、氢和氮及其他有机或无机元素所构成，成品为固体，在制造过程中是熔融状的液体，因此可以籍加热使其熔化、加压力使其流动、冷却使其固化，而形成各种形状，此庞大而变化多端的材料族群称为塑胶。塑胶原料：是由高分子合成树脂为主要成份，渗入各种辅助料或添加剂，在特定温度，压力下，具有可塑性和流动性，可被模塑成一定形状，且在一定条件下保持形状不变的材料。
现有技术中的塑胶的强度和耐老化性能无法满足实际使用时的需求，因此亟需设计一种高强度耐老化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，本发明提出一种高强度耐老化改性塑胶材料，强度高，耐老化性能好。
本发明提出的一种高强度耐老化改性塑胶材料，其原料按重量份包括：ABS树脂60-90份、改性聚氯乙烯30-50份、丙烯酸树脂20-40份、聚羟基丁酸酯5-15份、脲醛树脂2-10份、磷酸三甲酯2-5份、玻璃纤维4-12份、纳米氧化锌3-6份、有机硅1-6份、纳米金刚石3-5份、纳米硅藻土3-6份、蒙脱土2-4份、石英粉1-5份、陶瓷微粉3-6份、碳化硅2-5份、木质纤维粉1-9份、粘土3-9份、白炭黑2-6份、甘油1-5份、硬脂酸锌4-8份、分散剂1-3份、硅烷偶联剂KH-560 3-6份、改性助剂5-15份。
优选地，改性聚氯乙烯的原料按重量份包括：丙烯酸丁酯5-15份、丙烯酸2-5份、甲基丙烯酸甲酯1-6份、甲基丙烯酸羟乙酯3-6份、双丙酮烯先胺1-5份、聚氯乙烯4-8份、偶氮二异丁腈2-6份、丙二醇甲醚1-3份、N,N-二甲基乙醇胺1-4份。
优选地，改性聚氯乙烯按如下工艺进行制备：将丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、双丙酮烯先胺、聚氯乙烯和偶氮二异丁腈混合均匀得到物料a；将丙二醇甲醚在氮气的保护下加入物料a并混合均匀，然后加热至110-130℃，保温2-4h，接着降温至50-70℃，加入N,N-二甲基乙醇胺，搅拌0.5-1.5h，制备得到改性聚氯乙烯。
优选地，改性助剂按如下工艺进行制备：将苯乙烯、丙烯酸丁酯和纳米氧化锌混合均匀，然后加入硅烷偶联剂KH-570，于38-46℃搅拌20-28h，冷却至室温得到物料A；然后将物料A置于冰水浴中破碎，超声处理10-14min得到物料B；将物料B和乙醇溶液混合均匀，然后放入水浴中加热25-35min，接着加入凹凸棒土，超声分散10-20min，接着调节pH至2.5-3.5，然后放入水浴中加热25-35min，接着进行固液分离，将分离后的固体用蒸馏水洗涤2-4次，然后加入正丁醇进行蒸馏脱水，然后将脱水后的粉末放入100-120℃烘箱中干燥1-3h，冷却至室温得到改性助剂。
优选地，改性助剂的原料按重量份包括：苯乙烯、丙烯酸丁酯、纳米氧化锌、硅烷偶联剂KH-570和凹凸棒土的重量比为2-5：1-3：3-5：4-6：3-6。
优选地，ABS树脂、改性聚氯乙烯、硅烷偶联剂KH-560和改性助剂的重量比为65-85：35-45：4-5：8-12。
优选地，其原料按重量份包括：ABS树脂65-85份、改性聚氯乙烯35-45份、丙烯酸树脂25-35份、聚羟基丁酸酯8-12份、脲醛树脂4-8份、磷酸三甲酯3-4份、玻璃纤维5-11份、纳米氧化锌4-5份、有机硅2-5份、纳米金刚石3.5-4.5份、纳米硅藻土4-5份、蒙脱土2.5-3.5份、石英粉2-4份、陶瓷微粉4-5份、碳化硅3-4份、木质纤维粉2-8份、粘土4-8份、白炭黑3-5份、甘油2-4份、硬脂酸锌5-7份、分散剂1.5-2.5份、硅烷偶联剂KH-560 4-5份、改性助剂8-12份。
优选地，其原料按重量份包括：ABS树脂75份、改性聚氯乙烯40份、丙烯酸树脂30份、聚羟基丁酸酯10份、脲醛树脂6份、磷酸三甲酯3.5份、玻璃纤维8份、纳米氧化锌4.5份、有机硅3.5份、纳米金刚石4份、纳米硅藻土4.5份、蒙脱土3份、石英粉3份、陶瓷微粉4.5份、碳化硅3.5份、木质纤维粉5份、粘土6份、白炭黑4份、甘油3份、硬脂酸锌6份、分散剂2份、硅烷偶联剂KH-560 4.5份、改性助剂10份。
本发明的一种高强度耐老化改性塑胶材料，其原料包括ABS树脂、改性聚氯乙烯、丙烯酸树脂、聚羟基丁酸酯、脲醛树脂、磷酸三甲酯、玻璃纤维、纳米氧化锌、有机硅、纳米金刚石、纳米硅藻土、蒙脱土、石英粉、陶瓷微粉、碳化硅、木质纤维粉、粘土、白炭黑、甘油、硬脂酸锌、分散剂、硅烷偶联剂KH-560和改性助剂。其中以ABS树脂、改性聚氯乙烯、丙烯酸树脂、聚羟基丁酸酯和脲醛树脂为主料，以玻璃纤维、纳米氧化锌、有机硅、纳米金刚石、纳米硅藻土、蒙脱土、石英粉、陶瓷微粉、碳化硅、木质纤维粉、粘土和白炭黑为填料，以磷酸三甲酯、甘油、硬脂酸锌、分散剂、硅烷偶联剂KH-560和改性助剂为辅助添加剂，通过主料、填料和辅助添加剂的配合，合理控制配比，有效提高了本发明的塑胶的强度和耐老化性能。其中添加的改性聚氯乙烯通过将丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、双丙酮烯先胺、聚氯乙烯和偶氮二异丁腈混合均匀得到物料a；将丙二醇甲醚在氮气的保护下加入物料a并混合均匀，然后加热后保温，接着降温，加入N,N-二甲基乙醇胺，搅拌后制备得到，运用到本发明的改性塑胶中，有效提高了本发明塑胶的强度和耐老化性能。添加的改性助剂通过将苯乙烯、丙烯酸丁酯和纳米氧化锌混合均匀，然后加入硅烷偶联剂KH-570，搅拌后冷却至室温得到物料A；然后将物料A置于冰水浴中破碎，超声处理得到物料B；将物料B和乙醇溶液混合均匀，然后放入水浴中加热，然后接着加入凹凸棒土，超声分散，接着调节pH后放入水浴中加热，接着进行固液分离，将分离后的固体用蒸馏水洗涤后加入正丁醇进行蒸馏脱水，然后将脱水后的粉末放入烘箱中干燥，冷却至室温得到，运用到本发明中的塑胶中，有效提高了本发明塑胶的强度和耐老化性能。本发明的改性塑胶材料强度高，耐老化性能好。
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强度耐老化改性塑胶材料，其原料按重量份包括：ABS树脂75份、改性聚氯乙烯40份、丙烯酸树脂30份、聚羟基丁酸酯10份、脲醛树脂6份、磷酸三甲酯3.5份、玻璃纤维8份、纳米氧化锌4.5份、有机硅3.5份、纳米金刚石4份、纳米硅藻土4.5份、蒙脱土3份、石英粉3份、陶瓷微粉4.5份、碳化硅3.5份、木质纤维粉5份、粘土6份、白炭黑4份、甘油3份、硬脂酸锌6份、分散剂2份、硅烷偶联剂KH-560 4.5份、改性助剂10份。
实施例2
本发明提出的一种高强度耐老化改性塑胶材料，其原料按重量份包括：ABS树脂60份、改性聚氯乙烯50份、丙烯酸树脂20份、聚羟基丁酸酯15份、脲醛树脂2份、磷酸三甲酯5份、玻璃纤维4份、纳米氧化锌6份、有机硅1份、纳米金刚石5份、纳米硅藻土3份、蒙脱土4份、石英粉1份、陶瓷微粉6份、碳化硅2份、木质纤维粉9份、粘土3份、白炭黑6份、甘油1份、硬脂酸锌8份、分散剂1份、硅烷偶联剂KH-560 6份、改性助剂5份。
改性聚氯乙烯按如下工艺进行制备：按重量份将5份丙烯酸丁酯、5份丙烯酸、1份甲基丙烯酸甲酯、6份甲基丙烯酸羟乙酯、1份双丙酮烯先胺、8份聚氯乙烯和2份偶氮二异丁腈混合均匀得到物料a；将3份丙二醇甲醚在氮气的保护下加入物料a并混合均匀，然后加热至110℃，保温4h，接着降温至50℃，加入4份N,N-二甲基乙醇胺，搅拌0.5h，制备得到改性聚氯乙烯。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将2份苯乙烯、3份丙烯酸丁酯和3份纳米氧化锌混合均匀，然后加入6份硅烷偶联剂KH-570，于38℃搅拌28h，冷却至室温得到物料A；然后将物料A置于冰水浴中破碎，超声处理10min得到物料B；将物料B和乙醇溶液混合均匀，然后放入水浴中加热35min，接着加入3份凹凸棒土，超声分散20min，接着调节pH至2.5，然后放入水浴中加热35min，接着进行固液分离，将分离后的固体用蒸馏水洗涤2次，然后加入正丁醇进行蒸馏脱水，然后将脱水后的粉末放入120℃烘箱中干燥1h，冷却至室温得到改性助剂。
实施例3
本发明提出的一种高强度耐老化改性塑胶材料，其原料按重量份包括：ABS树脂90份、改性聚氯乙烯30份、丙烯酸树脂40份、聚羟基丁酸酯5份、脲醛树脂10份、磷酸三甲酯2份、玻璃纤维12份、纳米氧化锌3份、有机硅6份、纳米金刚石3份、纳米硅藻土6份、蒙脱土2份、石英粉5份、陶瓷微粉3份、碳化硅5份、木质纤维粉1份、粘土9份、白炭黑2份、甘油5份、硬脂酸锌4份、分散剂3份、硅烷偶联剂KH-560 3份、改性助剂15份。
改性聚氯乙烯按如下工艺进行制备：按重量份将15份丙烯酸丁酯、2份丙烯酸、6份甲基丙烯酸甲酯、3份甲基丙烯酸羟乙酯、5份双丙酮烯先胺、4份聚氯乙烯和6份偶氮二异丁腈混合均匀得到物料a；将1份丙二醇甲醚在氮气的保护下加入物料a并混合均匀，然后加热至130℃，保温2h，接着降温至70℃，加入1份N,N-二甲基乙醇胺，搅拌1.5h，制备得到改性聚氯乙烯。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将5份苯乙烯、1份丙烯酸丁酯和5份纳米氧化锌混合均匀，然后加入4份硅烷偶联剂KH-570，于46℃搅拌20h，冷却至室温得到物料A；然后将物料A置于冰水浴中破碎，超声处理14min得到物料B；将物料B和乙醇溶液混合均匀，然后放入水浴中加热25min，接着加入6份凹凸棒土，超声分散10min，接着调节pH至3.5，然后放入水浴中加热25min，接着进行固液分离，将分离后的固体用蒸馏水洗涤4次，然后加入正丁醇进行蒸馏脱水，然后将脱水后的粉末放入100℃烘箱中干燥3h，冷却至室温得到改性助剂。
实施例4
本发明提出的一种高强度耐老化改性塑胶材料，其原料按重量份包括：ABS树脂65份、改性聚氯乙烯45份、丙烯酸树脂25份、聚羟基丁酸酯12份、脲醛树脂4份、磷酸三甲酯4份、玻璃纤维5份、纳米氧化锌5份、有机硅2份、纳米金刚石4.5份、纳米硅藻土4份、蒙脱土3.5份、石英粉2份、陶瓷微粉5份、碳化硅3份、木质纤维粉8份、粘土4份、白炭黑5份、甘油2份、硬脂酸锌7份、分散剂1.5份、硅烷偶联剂KH-560 5份、改性助剂8份。
改性聚氯乙烯按如下工艺进行制备：按重量份将8份丙烯酸丁酯、4份丙烯酸、2份甲基丙烯酸甲酯、5份甲基丙烯酸羟乙酯、2份双丙酮烯先胺、7份聚氯乙烯和3份偶氮二异丁腈混合均匀得到物料a；将2.5份丙二醇甲醚在氮气的保护下加入物料a并混合均匀，然后加热至115℃，保温3.5h，接着降温至55℃，加入3份N,N-二甲基乙醇胺，搅拌0.8h，制备得到改性聚氯乙烯。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将3份苯乙烯、2.5份丙烯酸丁酯和3.5份纳米氧化锌混合均匀，然后加入5.5份硅烷偶联剂KH-570，于39℃搅拌26h，冷却至室温得到物料A；然后将物料A置于冰水浴中破碎，超声处理11min得到物料B；将物料B和乙醇溶液混合均匀，然后放入水浴中加热32min，接着加入4份凹凸棒土，超声分散18min，接着调节pH至2.8，然后放入水浴中加热32min，接着进行固液分离，将分离后的固体用蒸馏水洗涤2次，然后加入正丁醇进行蒸馏脱水，然后将脱水后的粉末放入115℃烘箱中干燥1.5h，冷却至室温得到改性助剂。
实施例5
本发明提出的一种高强度耐老化改性塑胶材料，其原料按重量份包括：ABS树脂85份、改性聚氯乙烯35份、丙烯酸树脂35份、聚羟基丁酸酯8份、脲醛树脂8份、磷酸三甲酯3份、玻璃纤维11份、纳米氧化锌4份、有机硅5份、纳米金刚石3.5份、纳米硅藻土5份、蒙脱土2.5份、石英粉4份、陶瓷微粉4份、碳化硅4份、木质纤维粉2份、粘土8份、白炭黑3份、甘油4份、硬脂酸锌5份、分散剂2.5份、硅烷偶联剂KH-560 4份、改性助剂12份。
改性聚氯乙烯按如下工艺进行制备：按重量份将12份丙烯酸丁酯、3份丙烯酸、5份甲基丙烯酸甲酯、4份甲基丙烯酸羟乙酯、4份双丙酮烯先胺、5份聚氯乙烯和5份偶氮二异丁腈混合均匀得到物料a；将1.5份丙二醇甲醚在氮气的保护下加入物料a并混合均匀，然后加热至125℃，保温2.5h，接着降温至65℃，加入2份N,N-二甲基乙醇胺，搅拌1.2h，制备得到改性聚氯乙烯。
改性助剂按如下工艺进行制备：按重量份将4份苯乙烯、1.5份丙烯酸丁酯和4.5份纳米氧化锌混合均匀，然后加入4.5份硅烷偶联剂KH-570，于45℃搅拌22h，冷却至室温得到物料A；然后将物料A置于冰水浴中破碎，超声处理13min得到物料B；将物料B和乙醇溶液混合均匀，然后放入水浴中加热28min，接着加入5份凹凸棒土，超声分散12min，接着调节pH至3.2，然后放入水浴中加热28min，接着进行固液分离，将分离后的固体用蒸馏水洗涤4次，然后加入正丁醇进行蒸馏脱水，然后将脱水后的粉末放入105℃烘箱中干燥2.5h，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 (8)

1.一种高强度耐老化改性塑胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：ABS树脂60-90份、改性聚氯乙烯30-50份、丙烯酸树脂20-40份、聚羟基丁酸酯5-15份、脲醛树脂2-10份、磷酸三甲酯2-5份、玻璃纤维4-12份、纳米氧化锌3-6份、有机硅1-6份、纳米金刚石3-5份、纳米硅藻土3-6份、蒙脱土2-4份、石英粉1-5份、陶瓷微粉3-6份、碳化硅2-5份、木质纤维粉1-9份、粘土3-9份、白炭黑2-6份、甘油1-5份、硬脂酸锌4-8份、分散剂1-3份、硅烷偶联剂KH-5603-6份、改性助剂5-15份。
2.根据权利要求1所述的高强度耐老化改性塑胶材料，其特征在于，改性聚氯乙烯的原料按重量份包括：丙烯酸丁酯5-15份、丙烯酸2-5份、甲基丙烯酸甲酯1-6份、甲基丙烯酸羟乙酯3-6份、双丙酮烯先胺1-5份、聚氯乙烯4-8份、偶氮二异丁腈2-6份、丙二醇甲醚1-3份、N,N-二甲基乙醇胺1-4份。
3.根据权利要求1或2所述的高强度耐老化改性塑胶材料，其特征在于，改性聚氯乙烯按如下工艺进行制备：将丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯、双丙酮烯先胺、聚氯乙烯和偶氮二异丁腈混合均匀得到物料a；将丙二醇甲醚在氮气的保护下加入物料a并混合均匀，然后加热至110-130℃，保温2-4h，接着降温至50-70℃，加入N,N-二甲基乙醇胺，搅拌0.5-1.5h，制备得到改性聚氯乙烯。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高强度耐老化改性塑胶材料，其特征在于，改性助剂按如下工艺进行制备：将苯乙烯、丙烯酸丁酯和纳米氧化锌混合均匀，然后加入硅烷偶联剂KH-570，于38-46℃搅拌20-28h，冷却至室温得到物料A；然后将物料A置于冰水浴中破碎，超声处理10-14min得到物料B；将物料B和乙醇溶液混合均匀，然后放入水浴中加热25-35min，接着加入凹凸棒土，超声分散10-20min，接着调节pH至2.5-3.5，然后放入水浴中加热25-35min，接着进行固液分离，将分离后的固体用蒸馏水洗涤2-4次，然后加入正丁醇进行蒸馏脱水，然后将脱水后的粉末放入100-120℃烘箱中干燥1-3h，冷却至室温得到改性助剂。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高强度耐老化改性塑胶材料，其特征在于，改性助剂的原料按重量份包括：苯乙烯、丙烯酸丁酯、纳米氧化锌、硅烷偶联剂KH-570和凹凸棒土的重量比为2-5：1-3：3-5：4-6：3-6。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高强度耐老化改性塑胶材料，其特征在于，ABS树脂、改性聚氯乙烯、硅烷偶联剂KH-560和改性助剂的重量比为65-85：35-45：4-5：8-12。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高强度耐老化改性塑胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：ABS树脂65-85份、改性聚氯乙烯35-45份、丙烯酸树脂25-35份、聚羟基丁酸酯8-12份、脲醛树脂4-8份、磷酸三甲酯3-4份、玻璃纤维5-11份、纳米氧化锌4-5份、有机硅2-5份、纳米金刚石3.5-4.5份、纳米硅藻土4-5份、蒙脱土2.5-3.5份、石英粉2-4份、陶瓷微粉4-5份、碳化硅3-4份、木质纤维粉2-8份、粘土4-8份、白炭黑3-5份、甘油2-4份、硬脂酸锌5-7份、分散剂1.5-2.5份、硅烷偶联剂KH-560 4-5份、改性助剂8-12份。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高强度耐老化改性塑胶材料，其特征在于，其原料按重量份包括：ABS树脂75份、改性聚氯乙烯40份、丙烯酸树脂30份、聚羟基丁酸酯10份、脲醛树脂6份、磷酸三甲酯3.5份、玻璃纤维8份、纳米氧化锌4.5份、有机硅3.5份、纳米金刚石4份、纳米硅藻土4.5份、蒙脱土3份、石英粉3份、陶瓷微粉4.5份、碳化硅3.5份、木质纤维粉5份、粘土6份、白炭黑4份、甘油3份、硬脂酸锌6份、分散剂2份、硅烷偶联剂KH-560 4.5份、改性助剂10份。
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