CN107383750B - 高强工程塑料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高强工程塑料，由以下以重量份的组分组成：60‑80份ABS；4‑10份陶瓷粉；2‑8份炭黑；0.2‑0.8份偶联剂；10‑20份阻燃剂；3‑7份相容剂；0.2‑0.8份热稳定剂；0.1‑0.9份抗氧化剂；0.02‑0.08份分散剂。本发明高强工程塑料，力学性能好，阻燃性能高，能够有效减少红外信号的衰减，使用寿命长。

Description

高强工程塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料及其制备方法，尤其涉及一种高强工程塑料及其制备方法。
背景技术
ABS树脂是一种综合性能较好的工程塑料，具有优良的耐寒性能、耐油性能、电性能、尺寸稳定性和加工流动性等特点。广泛应用于汽车零部件、家用电器、建筑、仪器仪表、办公设备、日用器具等领域，是目前通用工程塑料中应用最广泛的品种。随着社会整体安全意识的提高，多数产品都要求具有阻燃性，同时具备较高的耐热性，然而ABS遇火容易燃烧且热变形温度不高，阻燃剂的加入还会导致热变形温度的降低，所以，为了使其遇火难燃或离火自熄及提高耐热性，必须对ABS进行阻燃改性和增强改性。
现有技术的工程塑料，理化性能上均存在大量不足，例如：阻燃性差。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种高强工程塑料及其制备方法。
本发明目的是通过如下技术方案实现的：
一种高强工程塑料，由以下以重量份的组分组成：
60-80份ABS；
4-10份陶瓷粉；
2-8份炭黑；
0.2-0.8份偶联剂；
10-20份阻燃剂；
3-7份相容剂；
0.2-0.8份热稳定剂；
0.1-0.9份抗氧化剂；
0.02-0.08份分散剂。
优选地，一种高强工程塑料，由以下以重量份的组分组成：
60-80份ABS；
4-10份陶瓷粉；
2-8份炭黑；
1-5份无机助剂；
0.2-0.8份偶联剂；
10-20份阻燃剂；
3-7份相容剂；
0.2-0.8份热稳定剂；
0.1-0.9份抗氧化剂；
0.02-0.08份分散剂。
优选地，所述无机助剂为砷化镓和/或铬酸钡。进一步优选地，所述无机助剂为砷化镓和铬酸钡的混合物，其中所述砷化镓和铬酸钡的质量比为(1-3):(1-3)。
优选地，所述偶联剂为磷酸酯偶联剂、硅烷偶联剂、缩水甘油酯中的一种或混合物。优选为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
优选地，所述的阻燃剂为磷酸烷基酯类：磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯、磷酸三(2，3-二溴丙基)酯、Pyrol99等；磷酸芳基酯：磷酸三异丁酯、磷酸甲苯-二苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸(2-乙基己基)-二苯酯等。双环戊二烯类：氯丹酸酐等。脂肪族卤代烃，尤其是溴化物：二溴甲烷、三氯溴甲烷、二氯溴甲烷及八溴二苯基氧化物、五溴乙基苯、四溴双酚A等芳香族溴化物及其他卤代物。此外，还有磷酸三(二溴丙基)酯及卤代环己烷及其衍生物、十溴联苯醚及其衍生物。无机阻燃剂有碲化合物、羟基铝、氢氧化镁、硼酸盐等。
优选地，所述的相容剂为苯乙烯马来酸酐共聚物。
优选地，所述的热稳定剂为二苯基对苯二胺、4-羟基十八烷酰替苯胺、亚磷酸三苯酯、亚磷酸辛二苯酯和硫代二丙酸二月桂酯中的至少一种。
优选地，所述的抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。
优选地，所述的分散剂选自羟丙基甲基纤维素(HPMC)，聚丙烯酰胺(PAM)中的一种或者组合物。
本发明的高强工程塑料可以采用本领域通用方法进行制备。本发明还提供了一种高强工程塑料的制备方法，包括下述步骤：(1)将各原料混合均匀；(2)置于螺杆挤出机中熔融挤出，造粒。
本发明高强工程塑料，力学性能好，阻燃性能高，能够有效减少红外信号的衰减，使用寿命长。
具体实施方式
实施例中各原料介绍，如下表1。
表1：具体原料表
Figure BDA0001381581970000031
实施例1：
高强工程塑料的重量份原料：
70份ABS；
7份陶瓷粉；
5份炭黑；
3份无机助剂；
0.5份偶联剂；
15份阻燃剂；
5份相容剂；
0.5份热稳定剂；
0.5份抗氧化剂；
0.05份分散剂。
上述无机助剂为砷化镓。
本发明的高强工程塑料采用下述方法制备而成：
(1)将各上述原料混合，在高速混料机中以1000转/分钟的速度混合5分钟；
(2)将上述混合的原材料，置于长径比为40:1的双螺杆挤出机中经熔融挤出、水冷、造粒，得到高强工程塑料；其挤出工艺为一区200℃，二区220℃，三区230℃，四区220℃，停留时间2分钟，压力为15Mpa。
实施例2：
高强工程塑料的重量份原料：
70份ABS；
7份陶瓷粉；
5份炭黑；
3份无机助剂；
0.5份偶联剂；
15份阻燃剂；
5份相容剂；
0.5份热稳定剂；
0.5份抗氧化剂；
0.05份分散剂。
上述无机助剂为铬酸钡。
本发明的高强工程塑料采用下述方法制备而成：
(1)将各上述原料混合，在高速混料机中以1000转/分钟的速度混合5分钟；
(2)将上述混合的原材料，置于长径比为40:1的双螺杆挤出机中经熔融挤出、水冷、造粒，得到高强工程塑料；其挤出工艺为一区200℃，二区220℃，三区230℃，四区220℃，停留时间2分钟，压力为15Mpa。
实施例3：
高强工程塑料的重量份原料：
70份ABS；
7份陶瓷粉；
5份炭黑；
3份无机助剂；
0.5份偶联剂；
15份阻燃剂；
5份相容剂；
0.5份热稳定剂；
0.5份抗氧化剂；
0.05份分散剂。
上述无机助剂为砷化镓和铬酸钡的混合物，砷化镓和铬酸钡质量比为1:1。
本发明的高强工程塑料采用下述方法制备而成：
(1)将各上述原料混合，在高速混料机中以1000转/分钟的速度混合5分钟；
(2)将上述混合的原材料，置于长径比为40:1的双螺杆挤出机中经熔融挤出、水冷、造粒，得到高强工程塑料；其挤出工艺为一区200℃，二区220℃，三区230℃，四区220℃，停留时间2分钟，压力为15Mpa。
实施例4：
高强工程塑料的重量份原料：
70份ABS；
7份陶瓷粉；
5份炭黑；
0.5份偶联剂；
15份阻燃剂；
5份相容剂；
0.5份热稳定剂；
0.5份抗氧化剂；
0.05份分散剂。
本发明的高强工程塑料采用下述方法制备而成：
(1)将各上述原料混合，在高速混料机中以1000转/分钟的速度混合5分钟；
(2)将上述混合的原材料，置于长径比为40:1的双螺杆挤出机中经熔融挤出、水冷、造粒，得到高强工程塑料；其挤出工艺为一区200℃，二区220℃，三区230℃，四区220℃，停留时间2分钟，压力为15Mpa。
本发明高强工程塑料，力学性能好，阻燃性能高，能够有效减少红外信号的衰减，使用寿命长。
将实施例中得到的工程塑料按照标准尺寸注塑成测试使用的标准样条，进行各项性能的测试。
测试例1：
红外衰减测试：将实施例得到的工程塑料制成厚度为3mm的薄片，再切制成2cm×5cm的样条。对各实施例得到的工程塑料进行红外衰减测试。其中红外衰减是通过红外线发生器原功率和透过遥控接收窗材料后的功率的差值与原功率的比值来衡量。具体数据见表2。比较后进行统计学分析，各组比较结果表明，P＜0.05，差异具有统计学意义。
表2：红外遥控信号衰减测试结果表
红外遥控信号衰减，％
实施例1 13.2
实施例2 13.6
实施例3 11.1
实施例4 18.6
测试例2：
力学性能测试：拉伸强度按照GB/T1040.2-2006进行测试；弯曲强度按照GB/T9341-2000进行测试。具体数据见表3。比较后进行统计学分析，各组比较结果表明，P＜0.05，差异具有统计学意义。
表3：工程塑料力学性能测试结果表
拉伸强度，MPa 弯曲强度，MPa
实施例1 44.2 40.2
实施例2 44.5 40.5
实施例3 44.6 44.6
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种高强工程塑料，其特征在于，由以下以重量份的组分组成：
60-80份ABS；
4-10份陶瓷粉；
2-8份炭黑；
1-5份无机助剂；
0.2-0.8份偶联剂；
10-20份阻燃剂；
3-7份相容剂；
0.2-0.8份热稳定剂；
0.1-0.9份抗氧化剂；
0.02-0.08份分散剂；
所述无机助剂为砷化镓和铬酸钡的混合物，其中所述砷化镓和铬酸钡的质量比为1：1；
所述偶联剂为γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；
所述的阻燃剂为磷酸三异丁酯；
述的相容剂为苯乙烯马来酸酐共聚物；
所述的热稳定剂为硫代二丙酸二月桂酯；
所述的抗氧剂为抗氧剂1010；
所述的分散剂为羟丙基甲基纤维素。
2.一种如权利要求1的高强工程塑料，其特征在于：
所述高强工程塑料的重量份原料：
70份ABS；
7份陶瓷粉；
5份炭黑；
3份无机助剂；
0.5份偶联剂；
15份阻燃剂；
5份相容剂；
0.5份热稳定剂；
0.5份抗氧化剂；
0.05份分散剂；
上述无机助剂为砷化镓和铬酸钡的混合物，砷化镓和铬酸钡质量比为1:1；
所述高强工程塑料采用下述方法制备而成：
(1)将各上述原料混合，在高速混料机中以1000转/分钟的速度混合5分钟；
(2)将上述混合的原材料，置于长径比为40:1的双螺杆挤出机中经熔融挤出、水冷、造粒，得到高强工程塑料；其挤出工艺为一区200℃，二区220℃，三区230℃，四区220℃，停留时间2分钟，压力为15Mpa。
3.一种如权利要求1的高强工程塑料的制备方法，包括下述步骤：(1)将各原料混合均匀；(2)置于螺杆挤出机中熔融挤出，造粒。
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