CN111978653A - 一种聚苯乙烯塑料颗粒及其制备工艺 - Google Patents

一种聚苯乙烯塑料颗粒及其制备工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及塑料制品生产的技术领域，具体涉及一种聚苯乙烯塑料颗粒及其制备工艺，其中，一种聚苯乙烯塑料颗粒，按质量百分比包括：聚苯乙烯97.5%‑99.2%、添加剂0.80%‑2.50%；其中，添加剂按质量百分比包括：钛白粉68.03‑75.54%、轻质碳酸钙6.00‑10.00%、钛黄0.25‑0.60%、酞菁酮0.005‑0.015%、碳粉0.105‑0.305%、分散剂16.00‑18.05%、紫外线吸收剂1.05‑1.50%及光稳定剂1.05‑1.50%。本发明提供的聚苯乙烯塑料颗粒具有机械性能好、不易脆裂的效果。

Description

一种聚苯乙烯塑料颗粒及其制备工艺
技术领域
本申请涉及塑料制品生产的技术领域，尤其是涉及一种聚苯乙烯塑料颗粒及其制备工艺。
背景技术
随着科技的发展和进步，打印机已广泛应用于人们的日常生活中，打印机的生产制造要求也在不断提升。聚苯乙烯是世界上第三大塑料品种，其价格低廉，同时聚苯乙烯具有无色、无味、无臭及表面光滑等优点，因此也通常作为打印机外壳的制备原料。
针对上述中的相关技术，发明人认为由聚苯乙烯塑料制备的打印机外壳存在容易出现脆裂的缺陷。
发明内容
为了改善由聚苯乙烯塑料制备的打印机外壳容易出现脆裂的缺陷，本申请提供一种聚苯乙烯塑料颗粒及其制备工艺。
第一方面，本申请提供一种聚苯乙烯塑料颗粒，采用如下的技术方案：
一种聚苯乙烯塑料颗粒，按质量百分比包括：
聚苯乙烯 97.5％-99.2％
添加剂 0.80％-2.50％
其中，添加剂按质量百分比包括：钛白粉68.03-75.54％、轻质碳酸钙6.00-10.00％、钛黄0.25-0.60％、酞菁酮0.005-0.015％、碳粉0.105-0.305％、分散剂16.00-18.05％、紫外线吸收剂1.05-1.50％及光稳定剂1.05-1.50％。
通过采用上述技术方案，钛白粉及轻质碳酸钙均为无机颜料，具有无毒、环保、染色性能好等优点，可对聚苯乙烯塑料进行染色；轻质碳酸钙分散在聚苯乙烯中能到起到一种骨架作用，且轻质碳酸钙的机械性能好，对聚苯乙烯起到补强增韧的作用，改善了聚苯乙烯易脆裂的缺陷；
同时轻质碳酸钙耐热性能好，还能够改善聚苯乙烯的耐热性，由于轻质碳酸钙白度在90％以上，对聚苯乙烯塑料还能起到增白作用；钛白粉还具有高耐候性、良好的耐光性及机械性能好等优良性能，从而可提高聚苯乙烯塑料制品的耐候性、耐光性及机械性能；钛黄、酞菁酮、碳粉均为颜料，可起到调配颜色的作用，可使聚苯乙烯颗粒的色彩度更加饱和；分散剂的分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂，其可促使各组分均匀分散在聚苯乙烯中，使得制备出的聚苯乙烯颗粒的质量均一；将紫外线吸收剂添加至原料中，能够提升制备出的塑料颗粒的紫外线吸收能力，有效防止紫外线对成品的损坏，提高了成品的抗老化性能，以此延长了成品的使用寿命；光稳定剂添加于塑料材料中，可有效地抑制或降低塑料大分子的热氧化、光氧化反应速度，显著地提高塑料材料的耐热、耐光性能，延缓塑料材料的降解、老化过程、延长塑料制品使用寿命。
优选的，聚苯乙烯需进行改性前处理，其处理方法为：将聚苯乙烯加热至熔融状态，再将改性纳米氧化铝、相容剂加入至熔融的聚苯乙烯中，搅拌混合均匀；将混合后的聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及相容剂经共混、密炼、挤出后得改性处理后的聚苯乙烯。
通过采用上述技术方案，改性纳米氧化铝具有高强度、抗冲击性能好、热稳定性好、耐高温、耐磨和耐腐蚀等特性，将其与聚苯乙烯共混后，可对聚苯乙烯起到补强增韧的作用，提升聚苯乙烯的抗冲击性能，从而改善了聚苯乙烯易脆裂的缺陷；同时相容剂的添加能够改善聚苯乙烯和改性纳米氧化铝界面相容性差的问题，可使改性纳米氧化铝均匀分散在聚苯乙烯中，以此提升改性后的聚苯乙烯质量的均一性。
优选的，改性纳米氧化铝的制备方法，包括如下步骤：1)向无水乙醇中加入偶联剂，制得偶联剂稀释液；2)、向偶联剂稀释液中滴加质量分数为15％的草酸溶液，保持偶联剂稀释液的PH在3-4，室温下水解1-2h；3)、将纳米氧化铝加入至水解后的偶联剂溶液中，在40-50℃下水浴加热2-3h；4)、将步骤3)中的混合液过滤得改性纳米氧化铝粗品，利用质量分数为5％的甲苯溶液洗涤后，并烘干得改性纳米氧化铝。
通过采用上述技术方案，纳米氧化铝的比表面积大、表面能高，易产生团聚，与聚苯乙烯的相容性差，难以均匀分散在聚苯乙烯中；利用偶联剂与纳米氧化铝制备得改性纳米氧化铝，偶联剂可降低纳米氧化铝与聚苯乙烯的界面自由能，提高改性纳米氧化铝的分散度，使改性纳米氧化铝可均匀地分散在聚苯乙烯中，改善了纳米氧化铝易团聚的问题，进一步提升了聚苯乙烯颗粒的质量均一性；利用草酸溶液对偶联剂进行水解，可加速偶联剂形成偶联剂活性缩合物的速度，提升改性纳米氧化铝的制备速度；同时利用甲苯溶液洗涤改性纳米氧化铝，可减少残留在改性纳米氧化铝表面的偶联剂，保证改性纳米氧化铝的表面性能。
优选的，相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
通过采用上述技术方案，马来酸酐接枝相容剂能够改善改性纳米氧化铝与聚苯乙烯之间的界面能，使二者之间的粘接力增大，形成稳定的结构，使改性纳米氧化铝与聚苯乙烯均匀分散，提升聚苯乙烯的改性处理效果。
优选的，所述聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及所述相容剂的质量之比为1：(0.1-0.15)：(0.02-0.04)。
通过采用上述技术方案，聚苯乙烯前处理的过程中，配料用量需控制在合理的范围内，从而避免配料过少无法起到最佳作用的问题，同时可避免配料过多而影响聚苯乙烯自身性能的问题。
优选的，所述分散剂为N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺。
通过采用上述技术方案，N,N’-乙撑双硬脂酰胺不仅具有良好的外部润滑作用，而且具有良好的内部润滑作用，可增强各组分的润滑性能，使各组分能够均匀分散；同时其分子结构中含有二个酰胺基，将其作为分散剂加入原料中后，该产品加入塑料后，使塑料制品具有较好的防静电性，使成品塑料不易“吸尘”着脏。
优选的，一种聚苯乙烯塑料颗粒按质量百分比包括：聚苯乙烯98.09％、添加剂1.91％；其中，添加剂按质量百分比包括：钛白粉71.77％、轻质碳酸钙7.97％、钛黄0.39％、酞菁酮0.015％、碳粉0.205％、分散剂17.09％、紫外线吸收剂1.28％及光稳定剂1.28％。
通过采用上述技术方案，对各组分的质量分数进行限定，使得塑料颗粒中添加剂的占比合适，以此保证塑料颗粒各项性能的同时，合理地控制了添加剂的用量；同时添加剂中添加了约占钛白粉质量分数10％的轻质碳酸钙，可保证添加剂的白度，轻质碳酸钙的价格低于钛白粉的价格，因此控制了塑料颗粒的生产成本。
第二方面，本申请提供一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，采用如下的技术方案：
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，包括如下步骤：
1)、按照各物质的质量分数含量，将钛白粉、轻质碳酸钙、钛黄、酞菁酮、碳粉、分散剂、紫外线吸收剂及光稳定剂充分混合均匀形成添加剂；
2)、将步骤1)中的添加剂加入至聚苯乙烯中，搅拌混合均匀形成混合料；
3)、将混合料投入螺杆挤出机中进行混炼，混合料依次经过一区、二区、三区、四区、五区、六区、七区和八区，最后经过机头挤出，制得挤出料；其中，一区温度为170-190℃、二区温度为170-190℃、三区温度为190-210℃、四区温度为190-210℃、五区温度为200-220℃、六区温度为200-220℃、七区温度为210-230℃、八区温度为210-230℃、机头温度为215-235℃，螺杆挤出机的转速为360-440rpm；
4)、将挤出料经切粒、冷却、筛选处理后，得聚苯乙烯颗粒。
通过采用上述技术方案，首先将添加剂搅拌混合均匀，然后再与聚苯乙烯混合，以此使原料混合更加均匀，提升了成品聚苯乙烯颗粒质量的均一性；挤出过程中，起始温度设置较低，可减少混合料急剧升温而影响其性能的问题；各区温度设置不同，有利于聚苯乙烯与添加剂的混合更加均匀，从而提升成品聚苯乙烯的品质。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.轻质碳酸钙的机械强度高，且具有良好的分散性能，其可均匀分散在聚苯乙烯中，能够改善聚苯乙烯的机械性能，改善聚苯乙烯易脆裂的缺陷；
2.改性纳米氧化铝具有高强度、抗冲击性能好、热稳定性好、耐高温、耐磨和耐腐蚀等特性，将其与聚苯乙烯共混后，可改善聚苯乙烯的易脆裂的缺陷；
3.利用偶联剂与纳米氧化铝制备得改性纳米氧化铝，偶联剂可降低纳米氧化铝与聚苯乙烯的界面自由能，提高改性纳米氧化铝的分散度，使改性纳米氧化铝可均匀地分散在聚苯乙烯中，改善了纳米氧化铝易团聚的问题。
具体实施方式
本申请中：
钛白粉购买自VenatorMaterialsPlC(VNTR)，其型号为IWHTTR28；
轻质碳酸钙购买自白樱华涂料有限公司，其型号为IADCCR；
钛黄购买自日本多玛得(TOMATEC)，其型号为IYLW42107A；
酞菁酮购买自巴斯夫股份公司，其型号为0GENK8730；
碳粉购买自日本好利旺(ORION)，其型号为IBAKLB101；
N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺分散剂购买自PalmanideSdn.Bhd，其型号为OADEBSSF；
紫外线吸收剂购买自巴斯夫股份公司，其型号为IADUVP；
光稳定剂购买自巴斯夫股份公司，其型号为IADUVP770。
制备例
制备例1
改性纳米氧化铝的制备方法，包括如下步骤：
1)、向100ml无水乙醇中加入5g的KH550偶联剂，制得KH550偶联剂稀释液；
2)、向KH550偶联剂稀释液中滴加质量分数为15％的草酸溶液，保持KH550偶联剂稀释液的PH在3.5，室温下水解1.5h；
3)、将10g的纳米氧化铝加入至水解后的KH550偶联剂溶液中，在45℃下水浴加热2.5h；
4)、将步骤3)中的混合液过滤得改性纳米氧化铝粗品，利用质量分数为5％的甲苯溶液洗涤后，并烘干得改性纳米氧化铝。
制备例2
改性纳米氧化铝的制备方法，包括如下步骤：
1)、向100ml无水乙醇中加入5g的KH550偶联剂，制得KH550偶联剂稀释液；
2)、向KH550偶联剂稀释液中滴加质量分数为15％的草酸溶液，保持KH550偶联剂稀释液的PH在3，室温下水解1h；
3)、将10g的纳米氧化铝加入至水解后的KH550偶联剂溶液中，在40℃下水浴加热2h；
4)、将步骤3)中的混合液过滤得改性纳米氧化铝粗品，利用质量分数为5％的甲苯溶液洗涤后，并烘干得改性纳米氧化铝。
制备例3
改性纳米氧化铝的制备方法，包括如下步骤：
1)、向100ml的无水乙醇中加入5g的KH550偶联剂，制得KH550偶联剂稀释液；
2)、向KH550偶联剂稀释液中滴加质量分数为15％的草酸溶液，保持KH550偶联剂稀释液的PH在4，室温下水解2h；
3)、将10g的纳米氧化铝加入至水解后的KH550偶联剂溶液中，在50℃下水浴加热3h；
4)、将步骤3)中的混合液过滤得改性纳米氧化铝粗品，利用质量分数为5％的甲苯溶液洗涤后，并烘干得改性纳米氧化铝。
实施例
实施例1
实施例1提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，具体参见表1及表2所示，其中分散剂选用N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法为：将聚苯乙烯加热至熔融状态，再将制备例1制得的改性纳米氧化铝、马来酸酐接枝相容剂加入至熔融的聚苯乙烯中，搅拌混合均匀；将混合后的聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及马来酸酐接枝相容剂经共混、密炼、挤出后得改性处理后的聚苯乙烯；该过程中，聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及马来酸酐接枝相容剂用量的质量之比为1:0.125:0.03。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，包括如下步骤：
1)、按照各物质的质量分数含量，将钛白粉、轻质碳酸钙、钛黄、酞菁酮、碳粉、分散剂、紫外线吸收剂及光稳定剂充分混合均匀形成添加剂；
2)、将步骤1)中的添加剂加入至聚苯乙烯中，搅拌混合均匀形成混合料；
3)、将混合料投入螺杆挤出机中进行混炼，混合料依次经过一区、二区、三区、四区、五区、六区、七区和八区，最后经过机头挤出，制得挤出料；其中，一区温度为180℃、二区温度为180℃、三区温度为200℃、四区温度为200℃、五区温度为210℃、六区温度为210℃、七区温度为220℃、八区温度为220℃、机头温度为225℃，螺杆挤出机的转速为400rpm；
4)、将挤出料经切粒、冷却、筛选处理后，得聚苯乙烯颗粒。
实施例2
实施例2提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，与实施例1有所不同，具体参见表1及表2所示。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法，同实施例1。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例3
实施例3提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，与实施例1有所不同，具体参见表1及表2所示。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法，同实施例1。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例4
实施例4提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法与实施例1的区别在于：实施例4中，选用制备例2制得的改性纳米氧化铝，其余与实施例1保持一致。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例5
实施例5提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法与实施例1的区别在于：实施例5中，选用制备例3制得的改性纳米氧化铝，其余与实施例1保持一致。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例6
实施例6提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法与实施例1的区别在于：实施例6中，聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及马来酸酐接枝相容剂用量的质量之比为1:0.1:0.02，其余与实施例1保持一致。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例7
实施例7提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法与实施例1的区别在于：实施例7中，聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及马来酸酐接枝相容剂用量的质量之比为1:0.15:0.04，其余与实施例1保持一致。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例8
实施例8提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法与实施例1的区别在于：实施例8中，聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及马来酸酐接枝相容剂用量的质量之比为1:0.20:0.05，其余与实施例1保持一致。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例9
实施例9提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法与实施例1的区别在于：实施例9中，聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及马来酸酐接枝相容剂用量的质量之比为1:0.08:0.01，其余与实施例1保持一致。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例10
实施例10提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法与实施例1的区别在于：实施例10中，相容剂选用乙二胺丙基甲基二甲氧基硅烷，其余与实施例1保持一致。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例11
实施例11提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法与实施例1的区别在于：实施例11中，相容剂选用乙二胺丙基三乙氧基硅烷，其余与实施例1保持一致。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例12
实施例12提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，与实施例1的区别在于，分散剂选用羧甲基纤维素，其余与实施例1保持一致。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法，同实施例1。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例13
实施例13提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，与实施例1的区别在于，分散剂选用六偏磷酸钠，其余与实施例1保持一致。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法，同实施例1。
实施例14
实施例14提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法，同实施例1。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，包括如下步骤：
1)、按照各物质的质量分数含量，将钛白粉、轻质碳酸钙、钛黄、酞菁酮、碳粉、分散剂、紫外线吸收剂及光稳定剂充分混合均匀形成添加剂；
2)、将步骤1)中的添加剂加入至聚苯乙烯中，搅拌混合均匀形成混合料；
3)、将混合料投入螺杆挤出机中进行混炼，混合料依次经过一区、二区、三区、四区、五区、六区、七区和八区，最后经过机头挤出，制得挤出料；其中，一区温度为170℃、二区温度为170℃、三区温度为190℃、四区温度为190℃、五区温度为200℃、六区温度为200℃、七区温度为210℃、八区温度为210℃、机头温度为215℃，螺杆挤出机的转速为360rpm。
4)、将挤出料经切粒、冷却、筛选处理后，得聚苯乙烯颗粒。
实施例15
实施例15提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法，同实施例1。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，包括如下步骤：
1)、按照各物质的质量分数含量，将钛白粉、轻质碳酸钙、钛黄、酞菁酮、碳粉、分散剂、紫外线吸收剂及光稳定剂充分混合均匀形成添加剂；
2)、将步骤1)中的添加剂加入至聚苯乙烯中，搅拌混合均匀形成混合料；
3)、将混合料投入螺杆挤出机中进行混炼，混合料依次经过一区、二区、三区、四区、五区、六区、七区和八区，最后经过机头挤出，制得挤出料；其中，一区温度为190℃、二区温度为190℃、三区温度为210℃、四区温度为210℃、五区温度为220℃、六区温度为220℃、七区温度为230℃、八区温度为230℃、机头温度为235℃，螺杆挤出机的转速为440rpm。
4)、将挤出料经切粒、冷却、筛选处理后，得聚苯乙烯颗粒。
实施例16实施例16提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯不需要进行改性前处理。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
实施例17
实施例17提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，同实施例1。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法与实施例1的区别在于：实施例17中，选用未经改性处理的纳米氧化铝，其余与实施例1保持一致。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
对比例1
对比例1提供的聚苯乙烯塑料颗粒的原料组成及配比按质量分数计，与实施例1有所不同，参见表1及表2所示。
其中，聚苯乙烯需要进行改性前处理，其处理方法，同实施1。
一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，同实施例1。
表1实施例1-3及对比例1的原料组成和配比表
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
聚苯乙烯 98.09％ 97.50％ 99.20％ 98.09％
添加剂 1.91％ 2.50％ 0.80％ 1.91％
表2实施例1-3及对比例1中添加剂的原料组成和配比表
实施例1 实施例2 实施例3 对比例1
钛白粉 71.770％ 75.540％ 68.030％ 79.950％
轻质碳酸钙 7.970％ 6.000％ 10.000％ -
钛黄 0.390％ 0.250％ 0.600％ 0.390％
酞菁酮 0.015％ 0.005％ 0.015％ 0.010％
碳粉 0.205％ 0.105％ 0.305％ 0.000％
分散剂 17.090％ 16.000％ 18.050％ 17.090％
紫外线吸收剂 1.280％ 1.050％ 1.500％ 1.280％
光稳定剂 1.280％ 1.050％ 1.500％ 1.280％
性能检测
抗裂性能测定：
首先将10g的聚苯乙烯塑料颗粒注塑成10mm*10mm的方板，放置24小时后，作为测试试样。
将测试试样放在动态抗开裂试验仪上，转动螺杆使顶刀上升，当刀口与测试试样接触后，应减缓顶刀上升速度，注意观察测试试样，当发现裂纹出现后，应使用读数显微镜观察并随时记录裂纹宽度，显微镜应放置水平，保证焦距适宜、观测视场清晰，必要时可使用辅助照明设备以保证观测的准确性。
显微镜下观察试样的裂纹情况，并将裂纹情况进行分级，分级情况如下：
Ⅰ级：镜下无明显裂纹；
Ⅱ级：裂纹的宽度为1mm～3mm；
Ⅲ级：裂纹的宽度为4mm～8mm；
Ⅳ级：裂纹的宽度为8mm～12mm；
Ⅴ级：裂纹的宽度为12mm以上；
以上裂纹等级表征试样抗裂性能，并将检测结果记录在表3中。
表3性能检测表
Figure BDA0002586222180000101
由性能检测表中的检测结果可知：
1、实施例1-3与对比例1相比：实施例1-3试样的抗裂性能优于对比例1试样的抗裂性能，这可能是因为轻质碳酸钙的机械性能好，且具有良好的分散性能，其可均匀分散在聚苯乙烯中，能够改善聚苯乙烯易脆裂的缺陷；
2、实施例1与实施例4-5相比：实施例1试样的抗裂性能与实施例4-5试样的抗裂性能相同，这说明改性纳米氧化铝制备过程中，各项工艺参数在合理的范围内变化，对试样的抗裂性能不会产生过大的影响；
3、实施例1与实施例6-9相比：实施例1试样的抗裂性能与实施例6-7试样的抗裂性能相同，实施例1试样的抗裂性能优于实施例8-9试样的抗裂性能，这说明当聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及相容剂的质量之比为1：(0.1-0.15)：(0.02-0.04)时，试样均具有良好的抗裂性能；
3、实施例1与实施例10-11相比：实施例1试样的抗裂性能优于实施例10-11试样的抗裂性能，这说明相容剂选用马来酸酐接枝相容剂时，所得试样的性能最优，这可能是因为马来酸酐接枝相容剂能够改善改性纳米氧化铝与聚苯乙烯之间的界面能，使二者之间的粘接力增大，形成稳定的结构，使改性纳米氧化铝与聚苯乙烯均匀分散，提升聚苯乙烯的改性处理效果，从而提升了试样的抗裂性能；
4、实施例1与实施例12-13相比：实施例1试样的抗裂性能优于实施例12-13试样的抗裂性能，这说明分散剂选用N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺时，所得试样的性能最优，这可能是因为乙撑双硬脂酰胺不仅具有良好的外部润滑作用，而且具有良好的内部润滑作用，可增强各组分的润滑性能，使各组分能够均匀分散，以此提升了试样的抗裂性能；
5、实施例1与实施例14-15相比：实施例1试样的抗裂性能与实施例14-15试样的抗裂性能相同，这说明聚苯乙烯塑料颗粒制备过程中，各项工艺参数在合理的范围内变化，对试样的抗裂性能不会产生过大的影响；
6、实施例1与实施例16相比：实施例1试样的抗裂性能优于实施例16试样的抗裂性能，这可能是因为聚苯乙烯进行改性后，可改善聚苯乙烯的机械强度低、易脆裂的缺陷，以此提升了试样的抗裂性能；
7、实施例1与实施例17相比：实施例1试样的抗裂性能优于实施例17试样的抗裂性能，这可能是因为对纳米氧化铝进行改性后，可降低纳米氧化铝与聚苯乙烯的界面自由能，提高改性纳米氧化铝的分散度，使改性纳米氧化铝可均匀地分散在聚苯乙烯中，改善了纳米氧化铝易团聚的问题，从而提升试样的抗裂性能。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种聚苯乙烯塑料颗粒，其特征在于，按质量百分比包括以下组分：
聚苯乙烯 97.5%-99.2%
添加剂 0.80%-2.50%
其中，添加剂按质量百分比包括：钛白粉68.03-75.54%、轻质碳酸钙6.00-10.00%、钛黄0.25-0.60%、酞菁酮0.005-0.015%、碳粉0.105-0.305%、分散剂16.00-18.05%、紫外线吸收剂1.05-1.50%及光稳定剂 1.05-1.50%。
2.根据权利要求1所述的聚苯乙烯塑料颗粒，其特征在于：所述聚苯乙烯需进行改性前处理，其处理方法为：将聚苯乙烯加热至熔融状态，再将改性纳米氧化铝、相容剂加入至熔融的聚苯乙烯中，搅拌混合均匀；将混合后的聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及相容剂经共混、密炼、挤出后得改性处理后的聚苯乙烯。
3.根据权利要求2所述的聚苯乙烯塑料颗粒，其特征在于：所述改性纳米氧化铝的制备方法，包括如下步骤：1）向无水乙醇中加入偶联剂，制得偶联剂稀释液；2）、向偶联剂稀释液中滴加质量分数为15%的草酸溶液，保持偶联剂稀释液的PH在3-4，室温下水解1-2h；3）、将纳米氧化铝加入至水解后的偶联剂溶液中，在40-50℃下水浴加热2-3h；4）、将步骤3）中的混合液过滤得改性纳米氧化铝粗品，利用质量分数为5%的甲苯溶液洗涤后，并烘干得改性纳米氧化铝。
4.根据权利要求2所述的聚苯乙烯塑料颗粒，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
5.根据权利要求2所述的聚苯乙烯塑料颗粒，其特征在于：所述聚苯乙烯、改性纳米氧化铝及所述相容剂的质量之比为1：（0.1-0.15）：（0.02-0.04）。
6.根据权利要求1所述的聚苯乙烯塑料颗粒，其特征在于：所述分散剂为N,N’-乙撑双硬脂酸酰胺。
7.根据权利要求1所述的聚苯乙烯塑料颗粒，其特征在于：按质量百分比包括：聚苯乙烯 98.09%、添加剂 1.91%；其中，添加剂按质量百分比包括：钛白粉71.77%、轻质碳酸钙7.97%、钛黄0.39%、酞菁酮0.015%、碳粉0.205%、分散剂17.09%、紫外线吸收剂1.28%及光稳定剂1.28%。
8.权利要求1-7所述的一种聚苯乙烯塑料颗粒的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）、按照各物质的质量分数含量，将钛白粉、轻质碳酸钙、钛黄、酞菁酮、碳粉、分散剂、紫外线吸收剂及光稳定剂充分混合均匀形成添加剂；
2）、将步骤1）中的添加剂加入至聚苯乙烯中，搅拌混合均匀形成混合料；
3）、将混合料投入螺杆挤出机中进行混炼，混合料依次经过一区、二区、三区、四区、五区、六区、七区和八区，最后经过机头挤出，制得挤出料；其中，一区温度为170-190℃、二区温度为170-190℃、三区温度为190-210℃、四区温度为190-210℃、五区温度为200-220℃、六区温度为200-220℃、七区温度为210-230℃、八区温度为210-230℃、机头温度为215-235℃，螺杆挤出机的转速为360-440rpm；
4）、将挤出料经切粒、冷却、筛选处理后，得聚苯乙烯颗粒。
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