CN107903476A - 一种耐磨高品质塑料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐磨高品质塑料，由下列物质制成：聚乙烯、聚丙烯、橡胶、聚己内酯、脲醛树脂、氯化锌、硬脂酸镁、改性填料、硼酸三异丙酯、苯胺基甲酸甲酯、聚乙二醇。本发明对塑料的组成成分进行了特殊的改进处理，最终制得的塑料具有很好的耐磨、耐腐、强度等特性，其抗老化能力强，使用寿命长，极具推广使用价值和市场竞争力。

Description

一种耐磨高品质塑料
技术领域
本发明属于塑料加工处理技术领域，具体涉及一种耐磨高品质塑料。
背景技术
塑料具有质轻、不锈蚀、绝缘性好等特点而在现代人们的生活中应用广泛。如经常被用来制作玩具、设备的外壳，装饰用材料等。聚乙烯塑料是现有塑料中用量较大的一种。虽然聚乙烯塑料的综合使用品质相对不错，但随着设计和使用需求的不断提升，现有市售的多数聚乙烯塑料已无法满足人们的要求。尤其是长期使用中聚乙烯塑料容易发生老化，硬度强度降低等不良现象，不仅影响了外观品相同时又影响了使用品质，需要不断的进行改进。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐磨高品质塑料。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种耐磨高品质塑料，由如下重量份的物质制成：
120~130份聚乙烯、20~25份聚丙烯、10~13份橡胶、4~7份聚己内酯、3~5份脲醛树脂、1~3份氯化锌、2~4份硬脂酸镁、8~12份改性填料、3~5份硼酸三异丙酯、2~4份苯胺基甲酸甲酯、2~5份聚乙二醇。
优选的，由如下重量份的物质制成：
125~130份聚乙烯、23~25份聚丙烯、12~13份橡胶、6~7份聚己内酯、4~5份脲醛树脂、2~3份氯化锌、3~4份硬脂酸镁、10~12份改性填料、4~5份硼酸三异丙酯、3~4份苯胺基甲酸甲酯、4~5份聚乙二醇。
优选的，由如下重量份的物质制成：
125份聚乙烯、23份聚丙烯、12份橡胶、6份聚己内酯、4份脲醛树脂、2份氯化锌、3份硬脂酸镁、10份改性填料、4份硼酸三异丙酯、3份苯胺基甲酸甲酯、4份聚乙二醇。
进一步的，所述改性填料为改性高岭土粉，其制备方法包括如下步骤：
（1）先将高岭土粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为880~920℃，处理40~45min后再将加热炉内的温度升至980~1020℃，处理35~40min后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的高岭土粉放入到酸液中浸泡处理20~25min，取出后再放入到碱液中浸泡处理15~20min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）将步骤（2）处理后的高岭土粉放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为58~63℃，同时持续进行超声波处理，38~42min后将高岭土过滤出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：14~17份碳化钛、9~12份硅烷偶联剂、5~7份大豆蛋白、4~6份丙烯酸、2~3份乙二酸四乙酸二钠、1~3份六偏磷酸钠、450~500份水；
（4）将步骤（3）处理后的高岭土粉放入到保温箱内进行保温处理，40~45min后取出备用；
（5）对步骤（4）处理后的高岭土粉进行粉碎分级处理，按照颗粒直径大小分为三级，分别为大颗粒高岭土粉、中颗粒高岭土粉和小颗粒高岭土粉，三者间对应的重量比为2~3:6~7：4~5。
进一步的，步骤（2）中所述的酸液是质量分数为9~12%的盐酸溶液，所述的碱液是质量分数为10~14%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理的频率为120~130kHz。
进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
进一步的，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为90~95℃。
进一步的，步骤（5）中所述的大颗粒高岭土粉的颗粒直径为50~70μm，中颗粒高岭土粉的颗粒直径为1~10μm，小颗粒高岭土粉的颗粒直径为0.3~0.5μm。
为了改善塑料的使用品质，本发明对塑料的组分进行了合理的调整搭配，其中向聚乙烯基体中添加了聚丙烯、聚己内酯和脲醛树脂成分进行改性，增强了聚乙烯基体的耐水、耐腐、耐老化特性，又添加了一种特制的改性填料成分，其是以高岭土为主要成分改性而成，具体是先对高岭土粉进行了煅烧处理，提升了其比表面积和吸附特性，随后进行了酸碱溶液浸泡处理，去除了杂质，并提高了表面的反应活性，疏通了通道结构，利于后续的处理，之后用独配的改性处理液进行浸泡改性处理，将纳米级的碳化钛引入插层接枝固定于高岭土粉内，提高了填料整体的强度、致密性和耐腐性，同时又因云高岭土粉的片层结构，使得填料又具有很好的耐磨性，最后对其进行了颗粒大小分级研磨搭配处理，分级处理后的高岭土粉不易积聚，分散性好，进一步提升了填充使用效果；此外又添加了硼酸三异丙酯和苯胺基甲酸甲酯成分，此两种成分具有大量的反应活性基团，能改善塑料成分间的反应活性，增强了其交联结合强度，进一步改善了整体的强度特性。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对塑料的组成成分进行了特殊的改进处理，最终制得的塑料具有很好的耐磨、耐腐、强度等特性，其抗老化能力强，使用寿命长，极具推广使用价值和市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种耐磨高品质塑料，由如下重量份的物质制成：
120份聚乙烯、20份聚丙烯、10份橡胶、4份聚己内酯、3份脲醛树脂、1份氯化锌、2份硬脂酸镁、8份改性填料、3份硼酸三异丙酯、2份苯胺基甲酸甲酯、2份聚乙二醇。
进一步的，所述改性填料为改性高岭土粉，其制备方法包括如下步骤：
（1）先将高岭土粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为880℃，处理40min后再将加热炉内的温度升至980℃，处理35min后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的高岭土粉放入到酸液中浸泡处理20min，取出后再放入到碱液中浸泡处理15min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）将步骤（2）处理后的高岭土粉放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为58℃，同时持续进行超声波处理，38min后将高岭土过滤出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：14份碳化钛、9份硅烷偶联剂、5份大豆蛋白、4份丙烯酸、2份乙二酸四乙酸二钠、1份六偏磷酸钠、450份水；
（4）将步骤（3）处理后的高岭土粉放入到保温箱内进行保温处理，40min后取出备用；
（5）对步骤（4）处理后的高岭土粉进行粉碎分级处理，按照颗粒直径大小分为三级，分别为大颗粒高岭土粉、中颗粒高岭土粉和小颗粒高岭土粉，三者间对应的重量比为2:6：4。
进一步的，步骤（2）中所述的酸液是质量分数为9%的盐酸溶液，所述的碱液是质量分数为10%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理的频率为120kHz。
进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
进一步的，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为90℃。
进一步的，步骤（5）中所述的大颗粒高岭土粉的颗粒直径为50~70μm，中颗粒高岭土粉的颗粒直径为1~10μm，小颗粒高岭土粉的颗粒直径为0.3~0.5μm。
实施例2
一种耐磨高品质塑料，由如下重量份的物质制成：
125份聚乙烯、23份聚丙烯、12份橡胶、6份聚己内酯、4份脲醛树脂、2份氯化锌、3份硬脂酸镁、10份改性填料、4份硼酸三异丙酯、3份苯胺基甲酸甲酯、4份聚乙二醇。
进一步的，所述改性填料为改性高岭土粉，其制备方法包括如下步骤：
（1）先将高岭土粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为900℃，处理43min后再将加热炉内的温度升至1000℃，处理38min后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的高岭土粉放入到酸液中浸泡处理23min，取出后再放入到碱液中浸泡处理18min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）将步骤（2）处理后的高岭土粉放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为60℃，同时持续进行超声波处理，40min后将高岭土过滤出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：16份碳化钛、10份硅烷偶联剂、6份大豆蛋白、5份丙烯酸、2.6份乙二酸四乙酸二钠、2份六偏磷酸钠、480份水；
（4）将步骤（3）处理后的高岭土粉放入到保温箱内进行保温处理，43min后取出备用；
（5）对步骤（4）处理后的高岭土粉进行粉碎分级处理，按照颗粒直径大小分为三级，分别为大颗粒高岭土粉、中颗粒高岭土粉和小颗粒高岭土粉，三者间对应的重量比为2.5:6.7：4.3。
进一步的，步骤（2）中所述的酸液是质量分数为11%的盐酸溶液，所述的碱液是质量分数为12%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理的频率为125kHz。
进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
进一步的，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为93℃。
进一步的，步骤（5）中所述的大颗粒高岭土粉的颗粒直径为50~70μm，中颗粒高岭土粉的颗粒直径为1~10μm，小颗粒高岭土粉的颗粒直径为0.3~0.5μm。
实施例3
一种耐磨高品质塑料，由如下重量份的物质制成：
130份聚乙烯、25份聚丙烯、13份橡胶、7份聚己内酯、5份脲醛树脂、3份氯化锌、4份硬脂酸镁、12份改性填料、5份硼酸三异丙酯、4份苯胺基甲酸甲酯、5份聚乙二醇。
进一步的，所述改性填料为改性高岭土粉，其制备方法包括如下步骤：
（1）先将高岭土粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为920℃，处理45min后再将加热炉内的温度升至1020℃，处理40min后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的高岭土粉放入到酸液中浸泡处理25min，取出后再放入到碱液中浸泡处理20min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）将步骤（2）处理后的高岭土粉放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为63℃，同时持续进行超声波处理，42min后将高岭土过滤出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：17份碳化钛、12份硅烷偶联剂、7份大豆蛋白、6份丙烯酸、3份乙二酸四乙酸二钠、3份六偏磷酸钠、500份水；
（4）将步骤（3）处理后的高岭土粉放入到保温箱内进行保温处理，45min后取出备用；
（5）对步骤（4）处理后的高岭土粉进行粉碎分级处理，按照颗粒直径大小分为三级，分别为大颗粒高岭土粉、中颗粒高岭土粉和小颗粒高岭土粉，三者间对应的重量比为3:7：5。
进一步的，步骤（2）中所述的酸液是质量分数为12%的盐酸溶液，所述的碱液是质量分数为14%的氢氧化钠溶液。
进一步的，步骤（3）中所述的超声波处理的频率为130kHz。
进一步的，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
进一步的，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为95℃。
进一步的，步骤（5）中所述的大颗粒高岭土粉的颗粒直径为50~70μm，中颗粒高岭土粉的颗粒直径为1~10μm，小颗粒高岭土粉的颗粒直径为0.3~0.5μm。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去了聚丙烯、聚己内酯和脲醛树脂成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去了硼酸三异丙酯和苯胺基甲酸甲酯成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，用等质量份的市售高岭土粉取代改性填料成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去了改性填料成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例5
本对比实施例5与实施例2相比，省去了改性填料成分中的大颗粒高岭土粉和小颗粒高岭土粉组分，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有市售的聚乙烯塑料。
为了对比本发明效果，对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4、对比实施例5、对照组对应制得的塑料进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
弯曲强度（MPa） 拉伸强度（MPa） 1000h光老化冲击强度保持率（%）
实施例2 197.2 115.4 98.8
对比实施例1 170.0 97.4 92.3
对比实施例2 164.4 95.2 91.4
对比实施例3 160.9 88.1 87.0
对比实施例4 153.4 84.5 84.3
对比实施例5 164.2 92.0 89.1
对照组 150.6 82.7 83.2
由上表1可以看出，本发明方法制得的塑料综合品质好，对应的使用寿命长，具有很好的推广应用价值和市场竞争力。

Claims (9)

1.一种耐磨高品质塑料，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
120~130份聚乙烯、20~25份聚丙烯、10~13份橡胶、4~7份聚己内酯、3~5份脲醛树脂、1~3份氯化锌、2~4份硬脂酸镁、8~12份改性填料、3~5份硼酸三异丙酯、2~4份苯胺基甲酸甲酯、2~5份聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述的一种耐磨高品质塑料，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
125~130份聚乙烯、23~25份聚丙烯、12~13份橡胶、6~7份聚己内酯、4~5份脲醛树脂、2~3份氯化锌、3~4份硬脂酸镁、10~12份改性填料、4~5份硼酸三异丙酯、3~4份苯胺基甲酸甲酯、4~5份聚乙二醇。
3.根据权利要求1所述的一种耐磨高品质塑料，其特征在于，由如下重量份的物质制成：
125份聚乙烯、23份聚丙烯、12份橡胶、6份聚己内酯、4份脲醛树脂、2份氯化锌、3份硬脂酸镁、10份改性填料、4份硼酸三异丙酯、3份苯胺基甲酸甲酯、4份聚乙二醇。
4.根据权利要求1~3中任意一项所述的一种耐磨高品质塑料，其特征在于，所述改性填料为改性高岭土粉，其制备方法包括如下步骤：
（1）先将高岭土粉放入到加热炉内进行加热煅烧处理，先控制加热炉内的温度为880~920℃，处理40~45min后再将加热炉内的温度升至980~1020℃，处理35~40min后取出备用；
（2）将步骤（1）处理后的高岭土粉放入到酸液中浸泡处理20~25min，取出后再放入到碱液中浸泡处理15~20min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）将步骤（2）处理后的高岭土粉放入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为58~63℃，同时持续进行超声波处理，38~42min后将高岭土过滤出备用；所述改性处理液由如下重量份的物质组成：14~17份碳化钛、9~12份硅烷偶联剂、5~7份大豆蛋白、4~6份丙烯酸、2~3份乙二酸四乙酸二钠、1~3份六偏磷酸钠、450~500份水；
（4）将步骤（3）处理后的高岭土粉放入到保温箱内进行保温处理，40~45min后取出备用；
（5）对步骤（4）处理后的高岭土粉进行粉碎分级处理，按照颗粒直径大小分为三级，分别为大颗粒高岭土粉、中颗粒高岭土粉和小颗粒高岭土粉，三者间对应的重量比为2~3:6~7：4~5。
5.根据权利要求4所述的一种耐磨高品质塑料，其特征在于，步骤（2）中所述的酸液是质量分数为9~12%的盐酸溶液，所述的碱液是质量分数为10~14%的氢氧化钠溶液。
6.根据权利要求4所述的一种耐磨高品质塑料，其特征在于，步骤（3）中所述的超声波处理的频率为120~130kHz。
7.根据权利要求4所述的一种耐磨高品质塑料，其特征在于，步骤（3）中所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
8.根据权利要求4所述的一种耐磨高品质塑料，其特征在于，步骤（4）中所述的保温处理时控制保温箱内的温度为90~95℃。
9.根据权利要求4所述的一种耐磨高品质塑料，其特征在于，步骤（5）中所述的大颗粒高岭土粉的颗粒直径为50~70μm，中颗粒高岭土粉的颗粒直径为1~10μm，小颗粒高岭土粉的颗粒直径为0.3~0.5μm。
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