CN109666233A - 一种耐刮擦ps复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种耐刮擦PS复合材料，按重量份其组成为：PS为80份‑100份；钛酸酯为3份‑5份；导热耐刮擦母粒为10份‑16份；抗氧剂为0.1份‑0.5份；相容剂为0.1份‑0.3份；导热耐刮擦母粒，由以下重量份的组分制成：LDPE为40份‑60份；TiO2负载ZnO粒子为12份‑16份；偶联剂为0.1份‑0.3份；润滑剂为0.1份‑0.5份。本申请制得的导热耐刮擦母粒工艺简单，价格低廉；导热耐刮擦母粒的加入不但提升PS复合材料的导热性能，也提升了PS复合材料的耐刮擦性能。

Description

一种耐刮擦PS复合材料
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，特别是指一种耐刮擦PS复合材料。
背景技术
聚苯乙烯(PS)具有质轻、无毒、无臭，化学稳定性好，且在常温下不溶于一般溶剂，吸水性小等优点。尽管PS的综合性能非常优异，但是在一些特殊的应用领域，对导热性能、耐刮擦性能有很高的要求，普通PS不能满足这种要求，这就大大限制了PS复合材料的应用范围。
鉴于此原因，本申请创新制得一种导热性能和耐刮擦性能优异的PS复合材料，弥补现有PS复合材料的不足，这种PS材料至今尚未见于报道，这对于扩展PS复合材料的应用具有非常重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种导热耐刮擦PS复合材料及其制备方法，以解决现有技术的PS导热及耐刮擦性能不足的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种导热耐刮擦PS复合材料，按重量份其组成为：
所述导热耐刮擦母粒，由以下重量份的组分制成：
所述TiO2负载ZnO粒子的制备步骤如下：
(1)称取一定质量的纳米TiO2、纳米ZnO；
(2)将纳米TiO2和纳米ZnO放入去离子水中，用超声波分散器超声5-7h，再用离心机进行分离；
(3)分离后在真空干燥箱里干燥10-12h，既得TiO2负载ZnO粒子。
步骤(1)中纳米TiO2的粒径尺寸为20-30nm，纳米ZnO的粒径尺寸为10-20nm，且纳米TiO2、纳米ZnO的质量比为(4-8)∶(1-3)。
步骤(3)中的真空干燥箱温度为80-100℃。
所述偶联剂为钛酸酯偶联剂AC-201。
所述润滑剂为德固赛的TEGOMER E525。
所述导热耐刮擦母粒的制备步骤为
(1)称取40份-60份LDPE、12份-16份TiO2负载ZnO粒子、0.1份-0.3份AC-201、0.1份-0.5份TEGOMER E525；
(2)将它们投入高速搅拌机混合，待混合均匀，放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干既得导热耐刮擦母粒。
步骤(2)中所述高速搅拌机转速为280～320r/min，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160～180℃，二区温度180～200℃，三区温度180～200℃，四区温度180～200℃，五区温度180～200℃，六区温度180～200℃，机头温度180～200℃；螺杆转速180～260r/min。
所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
所述相容剂为SEBS-g-MAH或者PE-g-MAH。
上述任一项导热耐刮擦PS复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取80份-100份的PS、3份-5份钛酸酯、10份-16份导热耐刮擦母粒、0.1份-0.5份抗氧剂、0.1份-0.3份相容剂混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS复合材料。
所述步骤(2)具体为：
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度160～180℃，二区温度210～230℃，三区温度210～230℃，四区温度210～230℃，五区温度210～230℃，六区温度210～230℃，机头温度210～230℃，螺杆转速200～280r/min。
本发明的有益效果是：
本申请制得的导热耐刮擦母粒工艺简单，价格低廉，具有很好的推广价值。
本申请中导热耐刮擦母粒的加入不但提升PS复合材料的导热性能，也提升了PS复合材料的耐刮擦性能。
具体实施方式
以下通过具体实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
实施例1
(1)称取80份PS、3份钛酸酯、10份导热耐刮擦母粒、0.1份Irganox168、0.1份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS复合材料P1。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度160℃，二区温度210℃，三区温度210℃，四区温度210℃，五区温度210℃，六区温度210℃，机头温度210℃，螺杆转速200r/min。
实施例2
(1)称取100份PS、5份钛酸酯、16份导热耐刮擦母粒、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.3份PE-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS复合材料P2。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度180℃，二区温度230℃，三区温度230℃，四区温度230℃，五区温度230℃，六区温度230℃，机头温度230℃，螺杆转速280r/min。
实施例3
(1)称取90份PS、4份钛酸酯、13份导热耐刮擦母粒、0.1份Irganox168、0.2份Irganox1010、0.2份SEBS-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS复合材料P3。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度170℃，二区温度220℃，三区温度220℃，四区温度220℃，五区温度220℃，六区温度220℃，机头温度220℃；螺杆转速240r/min。
实施例4
(1)称取95份PS、5份钛酸酯、12份导热耐刮擦母粒、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox1330、0.1份PE-g-MAH混合并搅拌均匀，得到混合料；
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PS复合材料P4。
其中双螺杆挤出机各区温度及螺杆转速分别为：一区温度165℃，二区温度215℃，三区温度215℃，四区温度215℃，五区温度215℃，六区温度215℃，机头温度215℃；螺杆转速260r/min。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变形，本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (6)

1.一种耐刮擦PS复合材料，其特征在于，按重量份其组成为：
所述导热耐刮擦母粒，由以下重量份的组分制成：
2.根据权利要求1所述的耐刮擦PS复合材料，其特征在于，所述TiO2负载ZnO粒子的制备步骤如下：
(1)称取一定质量的纳米TiO2、纳米ZnO；
(2)将纳米TiO2和纳米ZnO放入去离子水中，用超声波分散器超声5-7h，再用离心机进行分离；
(3)分离后在真空干燥箱里干燥10-12h，既得TiO2负载ZnO粒子。
3.根据权利要求1所述的耐刮擦PS复合材料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂AC-201。
4.根据权利要求1所述的耐刮擦PS复合材料，其特征在于，所述润滑剂为德固赛的TEGOMER E525。
5.根据权利要求1所述的耐刮擦PS复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(2，4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。
6.根据权利要求1所述的耐刮擦PS复合材料，其特征在于，所述相容剂为SEBS-g-MAH或者PE-g-MAH。
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