CN107151413A - 一种具有高耐候性的工程塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有高耐候性的工程塑料及其制备方法，该工程塑料由如下原料制成：聚碳酸酯树脂、二苯甲酮、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯共聚物、石墨、硅橡胶、三元乙丙橡胶、氧化硼、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚苯醚、聚乙二醇、有机硅油、硅烷偶联剂、聚氨酯、酚醛树脂、硬脂酸、硬脂酸锌、玻璃纤维、纳米金属氧化物，本发明耐候性能和耐热性能强，同时具有较强的阻燃性能和抗老化性能，本发明的制备方法科学合理，生产效率效率高。

Description

一种具有高耐候性的工程塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种工程塑料，具体涉及一种具有高耐候性的工程塑料及其制备方法。
背景技术
工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。和通用塑料相比，工程塑料在机械性能、耐久性、耐腐蚀性、耐热性等方面能达到更高的要求，而且加工更方便并可替代金属材料。近年来工程塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、办公设备、机械、航空航天等行业，以塑代钢、以塑代木已成为国际流行趋势。工程塑料已成为当今世界塑料工业中增长速度最快的领域，其发展不仅对国家支柱产业和现代高新技术产业起着支撑作用，同时也推动传统产业改造和产品结构的调整。传统的工程材料的耐候性能、耐热性能、阻燃性能和抗老化性能很难满足市场需求，同时现有的工程塑料的制备方法效率低。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种具有高耐候性的工程塑料及其制备方法，耐候性能和耐热性能强，同时具有较强的阻燃性能和抗老化性能，且制备方法科学合理，生产效率效率高，可以有效解决背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种具有高耐候性的工程塑料，所述工程塑料是采用多组原料制备的工程塑料，工程塑料按质量分数比原料组成为：二苯甲酮4-6份、聚乙烯10-20份、聚偏氟乙烯10-25份、聚甲醛10-40份、聚酰胺20-40份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10-20份、石墨3-10份、硅橡胶2-10份、三元乙丙橡胶5-15份、ABS树脂50-60份、PC树脂20-30份、聚氯乙烯5-10份、聚苯乙烯0.5-2份、聚碳酸树脂3-5份、玻璃纤维3-8份、聚碳酸酯1-3份、滑石粉2-5份、云母粉2-5份、玻璃纤维3-5份、抗氧化剂1-3份、润滑剂4-8份。
根据上述技术方案，所述ABS树脂为抗菌ABS树脂，且所述ABS树脂是经过将沸石粉、纳米二氧化钛混合搅拌，常温下90-140转/分搅拌混合3-5分钟，烘干；然后将沸石粉、纳米二氧化钛混合料和ABS加入搅拌机，同时将纳米氧化银、聚六亚甲基胍磷酸盐加入搅拌机中，搅拌机常温下60转/分搅拌混合20分钟制成终极混合料；最后将搅拌后的终极混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为200度，主机转速为320转/min，经过挤出后牵条，风干切粒制成的。
根据上述技术方案，述PC树脂为抗老化PC树脂，所述PC树脂是经过将PC粉料、光扩散剂、抗氧剂、UV助剂经高混机混合5-10min，得混合物；将混合物与PC粒料置于低混机中搅拌混合5-10min，再置于挤出机中熔融挤出、造粒制成的。
根据上述技术方案，所述聚酰胺为通过蒸发水对通过混合化学计量量的至少一种二酸和至少一种二胺获得的二酸和二胺盐的水溶液进行浓缩，直至获得均匀的水溶液，其中水中溶解物的重量浓度大于85％，有利地大于或等于86％，优选大于或等于87％，更优选大于或等于88％；然后聚合除水，达到所需的聚合度制成的聚酰胺。
一种具有高耐候性的工程塑料制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按照上述质量比份进行配料；先按配方比例称取二苯甲酮、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、石墨、硅橡胶、三元乙丙橡胶、ABS树脂、PC树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯.、聚碳酸树脂、玻璃纤维、聚碳酸酯、滑石粉、云母粉、玻璃纤维，将上述原料在110～130℃干燥7～9h；控制水分含量在0.02％以下，备用；然后按配方比例称取润滑剂和抗氧化剂，备用；
(2)搅拌：将步骤(1)将上述原料和助剂放入高混机中在800～1200rpm混合5～11分钟出料；
(3)造粒：将步骤(2)混合后的原料放入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，经拉条，冷却，切粒，即得到成品；
(4)均化：将步骤(3)造好的粒子吸入均化仓，混合干燥均化；
(5)包装及入库：将步骤(4)中均化好的粒子称量、包装、入库。
根据上述技术方案，所述步骤(3)所用双螺杆挤出机的液体阻燃剂采取带加热的液体计量系统喂料；所用双螺杆挤出机的长径比为30～34，带有精确的温度控制和真空排气系统，螺杆机的转速为200-400rpm，各段螺杆温度控制为180-240℃之间，停留时间1-2分钟，其中加料段180-200℃，熔融段200-220℃，均化段220-240℃，机头220-225℃。
根据上述技术方案，所述步骤(4)混合干燥均化的温度为150～180℃。
根据上述技术方案，所述步骤(2)中，高混转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段；匀速阶段的速度保持在30转/分钟，加速平均加速率为8转/分钟；匀速升温阶段的速度保持在300转/分钟不变，温度平均加速5℃/min；减速降压阶段的温度先降至200转/分钟，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4℃/min。
本发明的有益效果：
本发明耐候性能和耐热性能强，同时具有较强的阻燃性能和抗老化性能，本发明的制备方法科学合理，生产效率效率高。
附图说明
图1为本发明制备流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
请参阅图1，本发明提供一种具有高耐候性的工程塑料，所述工程塑料是采用多组原料制备的工程塑料，工程塑料按质量分数比原料组成为：二苯甲酮4份、聚乙烯10份、聚偏氟乙烯10份、聚甲醛10份、聚酰胺20份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份、石墨3份、硅橡胶2份、三元乙丙橡胶5份、ABS树脂50份、PC树脂20份、聚氯乙烯5份、聚苯乙烯0.5份、聚碳酸树脂3份、玻璃纤维3份、聚碳酸酯1份、滑石粉2份、云母粉2份、玻璃纤维3份、抗氧化剂1份、润滑剂4份。
根据上述技术方案，所述ABS树脂为抗菌ABS树脂，且所述ABS树脂是经过将沸石粉、纳米二氧化钛混合搅拌，常温下90-140转/分搅拌混合3-5分钟，烘干；然后将沸石粉、纳米二氧化钛混合料和ABS加入搅拌机，同时将纳米氧化银、聚六亚甲基胍磷酸盐加入搅拌机中，搅拌机常温下60转/分搅拌混合20分钟制成终极混合料；最后将搅拌后的终极混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为200度，主机转速为320转/min，经过挤出后牵条，风干切粒制成的，述PC树脂为抗老化PC树脂，所述PC树脂是经过将PC粉料、光扩散剂、抗氧剂、UV助剂经高混机混合5-10min，得混合物；将混合物与PC粒料置于低混机中搅拌混合5-10min，再置于挤出机中熔融挤出、造粒制成的，所述聚酰胺为通过蒸发水对通过混合化学计量量的至少一种二酸和至少一种二胺获得的二酸和二胺盐的水溶液进行浓缩，直至获得均匀的水溶液，其中水中溶解物的重量浓度大于85％，有利地大于或等于86％，优选大于或等于87％，更优选大于或等于88％；然后聚合除水，达到所需的聚合度制成的聚酰胺。
一种具有高耐候性的工程塑料制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按照上述质量比份进行配料；先按配方比例称取二苯甲酮、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、石墨、硅橡胶、三元乙丙橡胶、ABS树脂、PC树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯.、聚碳酸树脂、玻璃纤维、聚碳酸酯、滑石粉、云母粉、玻璃纤维，将上述原料在110～130℃干燥7～9h；控制水分含量在0.02％以下，备用；然后按配方比例称取润滑剂和抗氧化剂，备用；
(2)搅拌：将步骤(1)将上述原料和助剂放入高混机中在800～1200rpm混合5～11分钟出料；
(3)造粒：将步骤(2)混合后的原料放入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，经拉条，冷却，切粒，即得到成品；
(4)均化：将步骤(3)造好的粒子吸入均化仓，混合干燥均化；
(5)包装及入库：将步骤(4)中均化好的粒子称量、包装、入库。
根据上述技术方案，所述步骤(3)所用双螺杆挤出机的液体阻燃剂采取带加热的液体计量系统喂料；所用双螺杆挤出机的长径比为30～34，带有精确的温度控制和真空排气系统，螺杆机的转速为200-400rpm，各段螺杆温度控制为180-240℃之间，停留时间1-2分钟，其中加料段180-200℃，熔融段200-220℃，均化段220-240℃，机头220-225℃，所述步骤(4)混合干燥均化的温度为150～180℃，所述步骤(2)中，高混转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段；匀速阶段的速度保持在30转/分钟，加速平均加速率为8转/分钟；匀速升温阶段的速度保持在300转/分钟不变，温度平均加速5℃/min；减速降压阶段的温度先降至200转/分钟，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4℃/min。
实施例2：
请参阅图1，本发明提供一种具有高耐候性的工程塑料，所述工程塑料是采用多组原料制备的工程塑料，工程塑料按质量分数比原料组成为：二苯甲酮5份、聚乙烯15份、聚偏氟乙烯17份、聚甲醛25份、聚酰胺30份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物15份、石墨12份、硅橡胶6份、三元乙丙橡胶10份、ABS树脂55份、PC树脂25份、聚氯乙烯7份、聚苯乙烯1份、聚碳酸树脂4份、玻璃纤维6份、聚碳酸酯2份、滑石粉3.5份、云母粉3.5份、玻璃纤维4份、抗氧化剂2份、润滑剂6份。
根据上述技术方案，所述ABS树脂为抗菌ABS树脂，且所述ABS树脂是经过将沸石粉、纳米二氧化钛混合搅拌，常温下90-140转/分搅拌混合3-5分钟，烘干；然后将沸石粉、纳米二氧化钛混合料和ABS加入搅拌机，同时将纳米氧化银、聚六亚甲基胍磷酸盐加入搅拌机中，搅拌机常温下60转/分搅拌混合20分钟制成终极混合料；最后将搅拌后的终极混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为200度，主机转速为320转/min，经过挤出后牵条，风干切粒制成的，述PC树脂为抗老化PC树脂，所述PC树脂是经过将PC粉料、光扩散剂、抗氧剂、UV助剂经高混机混合5-10min，得混合物；将混合物与PC粒料置于低混机中搅拌混合5-10min，再置于挤出机中熔融挤出、造粒制成的，所述聚酰胺为通过蒸发水对通过混合化学计量量的至少一种二酸和至少一种二胺获得的二酸和二胺盐的水溶液进行浓缩，直至获得均匀的水溶液，其中水中溶解物的重量浓度大于85％，有利地大于或等于86％，优选大于或等于87％，更优选大于或等于88％；然后聚合除水，达到所需的聚合度制成的聚酰胺。
一种具有高耐候性的工程塑料制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按照上述质量比份进行配料；先按配方比例称取二苯甲酮、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、石墨、硅橡胶、三元乙丙橡胶、ABS树脂、PC树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯.、聚碳酸树脂、玻璃纤维、聚碳酸酯、滑石粉、云母粉、玻璃纤维，将上述原料在110～130℃干燥7～9h；控制水分含量在0.02％以下，备用；然后按配方比例称取润滑剂和抗氧化剂，备用；
(2)搅拌：将步骤(1)将上述原料和助剂放入高混机中在800～1200rpm混合5～11分钟出料；
(3)造粒：将步骤(2)混合后的原料放入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，经拉条，冷却，切粒，即得到成品；
(4)均化：将步骤(3)造好的粒子吸入均化仓，混合干燥均化；
(5)包装及入库：将步骤(4)中均化好的粒子称量、包装、入库。
根据上述技术方案，所述步骤(3)所用双螺杆挤出机的液体阻燃剂采取带加热的液体计量系统喂料；所用双螺杆挤出机的长径比为30～34，带有精确的温度控制和真空排气系统，螺杆机的转速为200-400rpm，各段螺杆温度控制为180-240℃之间，停留时间1-2分钟，其中加料段180-200℃，熔融段200-220℃，均化段220-240℃，机头220-225℃，所述步骤(4)混合干燥均化的温度为150～180℃，所述步骤(2)中，高混转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段；匀速阶段的速度保持在30转/分钟，加速平均加速率为8转/分钟；匀速升温阶段的速度保持在300转/分钟不变，温度平均加速5℃/min；减速降压阶段的温度先降至200转/分钟，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4℃/min。
实施例3：
请参阅图1，本发明提供一种具有高耐候性的工程塑料，所述工程塑料是采用多组原料制备的工程塑料，工程塑料按质量分数比原料组成为：二苯甲酮6份、聚乙烯20份、聚偏氟乙烯25份、聚甲醛40份、聚酰胺40份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物20份、石墨10份、硅橡胶10份、三元乙丙橡胶15份、ABS树脂60份、PC树脂30份、聚氯乙烯10份、聚苯乙烯2份、聚碳酸树脂5份、玻璃纤维8份、聚碳酸酯3份、滑石粉5份、云母粉5份、玻璃纤维5份、抗氧化剂3份、润滑剂8份。
根据上述技术方案，所述ABS树脂为抗菌ABS树脂，且所述ABS树脂是经过将沸石粉、纳米二氧化钛混合搅拌，常温下90-140转/分搅拌混合3-5分钟，烘干；然后将沸石粉、纳米二氧化钛混合料和ABS加入搅拌机，同时将纳米氧化银、聚六亚甲基胍磷酸盐加入搅拌机中，搅拌机常温下60转/分搅拌混合20分钟制成终极混合料；最后将搅拌后的终极混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为200度，主机转速为320转/min，经过挤出后牵条，风干切粒制成的，述PC树脂为抗老化PC树脂，所述PC树脂是经过将PC粉料、光扩散剂、抗氧剂、UV助剂经高混机混合5-10min，得混合物；将混合物与PC粒料置于低混机中搅拌混合5-10min，再置于挤出机中熔融挤出、造粒制成的，所述聚酰胺为通过蒸发水对通过混合化学计量量的至少一种二酸和至少一种二胺获得的二酸和二胺盐的水溶液进行浓缩，直至获得均匀的水溶液，其中水中溶解物的重量浓度大于85％，有利地大于或等于86％，优选大于或等于87％，更优选大于或等于88％；然后聚合除水，达到所需的聚合度制成的聚酰胺。
一种具有高耐候性的工程塑料制备方法，包括如下步骤：
(1)配料：按照上述质量比份进行配料；先按配方比例称取二苯甲酮、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、石墨、硅橡胶、三元乙丙橡胶、ABS树脂、PC树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯.、聚碳酸树脂、玻璃纤维、聚碳酸酯、滑石粉、云母粉、玻璃纤维，将上述原料在110～130℃干燥7～9h；控制水分含量在0.02％以下，备用；然后按配方比例称取润滑剂和抗氧化剂，备用；
(2)搅拌：将步骤(1)将上述原料和助剂放入高混机中在800～1200rpm混合5～11分钟出料；
(3)造粒：将步骤(2)混合后的原料放入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，经拉条，冷却，切粒，即得到成品；
(4)均化：将步骤(3)造好的粒子吸入均化仓，混合干燥均化；
(5)包装及入库：将步骤(4)中均化好的粒子称量、包装、入库。
根据上述技术方案，所述步骤(3)所用双螺杆挤出机的液体阻燃剂采取带加热的液体计量系统喂料；所用双螺杆挤出机的长径比为30～34，带有精确的温度控制和真空排气系统，螺杆机的转速为200-400rpm，各段螺杆温度控制为180-240℃之间，停留时间1-2分钟，其中加料段180-200℃，熔融段200-220℃，均化段220-240℃，机头220-225℃，所述步骤(4)混合干燥均化的温度为150～180℃，所述步骤(2)中，高混转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段；匀速阶段的速度保持在30转/分钟，加速平均加速率为8转/分钟；匀速升温阶段的速度保持在300转/分钟不变，温度平均加速5℃/min；减速降压阶段的温度先降至200转/分钟，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4℃/min。
基于上述，本发明的优点在于，耐候性能和耐热性能强，同时具有较强的阻燃性能和抗老化性能，本发明的制备方法科学合理，生产效率效率高。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种具有高耐候性的工程塑料，其特征在于：所述工程塑料是采用多组原料制备的工程塑料，工程塑料按质量分数比原料组成为：二苯甲酮4-6份、聚乙烯10-20份、聚偏氟乙烯10-25份、聚甲醛10-40份、聚酰胺20-40份、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10-20份、石墨3-10份、硅橡胶2-10份、三元乙丙橡胶5-15份、ABS树脂50-60份、PC树脂20-30份、聚氯乙烯5-10份、聚苯乙烯0.5-2份、聚碳酸树脂3-5份、玻璃纤维3-8份、聚碳酸酯1-3份、滑石粉2-5份、云母粉2-5份、玻璃纤维3-5份、抗氧化剂1-3份、润滑剂4-8份。
2.根据权利要求1所述的一种具有高耐候性的工程塑料，其特征在于：所述ABS树脂为抗菌ABS树脂，且所述ABS树脂是经过将沸石粉、纳米二氧化钛混合搅拌，常温下90-140转/分搅拌混合3-5分钟，烘干；然后将沸石粉、纳米二氧化钛混合料和ABS加入搅拌机，同时将纳米氧化银、聚六亚甲基胍磷酸盐加入搅拌机中，搅拌机常温下60转/分搅拌混合20分钟制成终极混合料；最后将搅拌后的终极混合料加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的加工温度为200度，主机转速为320转/min，经过挤出后牵条，风干切粒制成的。
3.根据权利要求1所述的一种具有高耐候性的工程塑料，其特征在于：述PC树脂为抗老化PC树脂，所述PC树脂是经过将PC粉料、光扩散剂、抗氧剂、UV助剂经高混机混合5-10min，得混合物；将混合物与PC粒料置于低混机中搅拌混合5-10min，再置于挤出机中熔融挤出、造粒制成的。
4.根据权利要求1所述的一种具有高耐候性的工程塑料，其特征在于：所述聚酰胺为通过蒸发水对通过混合化学计量量的至少一种二酸和至少一种二胺获得的二酸和二胺盐的水溶液进行浓缩，直至获得均匀的水溶液，其中水中溶解物的重量浓度大于85％，有利地大于或等于86％，优选大于或等于87％，更优选大于或等于88％；然后聚合除水，达到所需的聚合度制成的聚酰胺。
5.一种具有高耐候性的工程塑料制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)配料：按照上述质量比份进行配料；先按配方比例称取二苯甲酮、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲醛、聚酰胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、石墨、硅橡胶、三元乙丙橡胶、ABS树脂、PC树脂、聚氯乙烯、聚苯乙烯.、聚碳酸树脂、玻璃纤维、聚碳酸酯、滑石粉、云母粉、玻璃纤维，将上述原料在110～130℃干燥7～9h；控制水分含量在0.02％以下，备用；然后按配方比例称取润滑剂和抗氧化剂，备用；
(2)搅拌：将步骤(1)将上述原料和助剂放入高混机中在800～1200rpm混合5～11分钟出料；
(3)造粒：将步骤(2)混合后的原料放入同向双螺杆挤出机中挤出造粒，经拉条，冷却，切粒，即得到成品；
(4)均化：将步骤(3)造好的粒子吸入均化仓，混合干燥均化；
(5)包装及入库：将步骤(4)中均化好的粒子称量、包装、入库。
6.根据权利要求5所述的一种具有高耐候性的工程塑料制备方法，其特征在于：所述步骤(3)所用双螺杆挤出机的液体阻燃剂采取带加热的液体计量系统喂料；所用双螺杆挤出机的长径比为30～34，带有精确的温度控制和真空排气系统，螺杆机的转速为200-400rpm，各段螺杆温度控制为180-240℃之间，停留时间1-2分钟，其中加料段180-200℃，熔融段200-220℃，均化段220-240℃，机头220-225℃。
7.根据权利要求5所述的一种具有高耐候性的工程塑料制备方法，其特征在于：所述步骤(4)混合干燥均化的温度为150～180℃。
8.根据权利要求5所述的一种具有高耐候性的工程塑料制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，高混转速的调节分为四段，匀速阶段、加速升压阶段、匀速升温阶段和减速降压阶段；匀速阶段的速度保持在30转/分钟，加速平均加速率为8转/分钟；匀速升温阶段的速度保持在300转/分钟不变，温度平均加速5℃/min；减速降压阶段的温度先降至200转/分钟，再保持20min，温度从200℃降至30℃，降温平均速率为4℃/min。
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