CN112225980A - 一种高密度耐磨塑料及其制备方法 - Google Patents

一种高密度耐磨塑料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112225980A
CN112225980A CN202011224545.2A CN202011224545A CN112225980A CN 112225980 A CN112225980 A CN 112225980A CN 202011224545 A CN202011224545 A CN 202011224545A CN 112225980 A CN112225980 A CN 112225980A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wear
stirring
dopamine
density
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN202011224545.2A
Other languages
English (en)
Inventor
刘超峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yuhuan Degu New Material Technology Co Ltd
Original Assignee
Yuhuan Degu New Material Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yuhuan Degu New Material Technology Co Ltd filed Critical Yuhuan Degu New Material Technology Co Ltd
Priority to CN202011224545.2A priority Critical patent/CN112225980A/zh
Publication of CN112225980A publication Critical patent/CN112225980A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09—Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • C08K5/098—Metal salts of carboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/10—Esters; Ether-esters
    • C08K5/11—Esters; Ether-esters of acyclic polycarboxylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/524—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
    • C08K5/526—Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3 with hydroxyaryl compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/085—Copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2207/00—Properties characterising the ingredient of the composition
    • C08L2207/06—Properties of polyethylene
    • C08L2207/062—HDPE

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高密度耐磨塑料及其制备方法，该高密度耐磨塑料包括如下重量份原料：高密度聚乙烯80‑100份、分散剂5‑8份、耐磨填料10‑15份、抗氧剂3‑5份、增塑剂2‑5份；该耐磨填料中的二硫化钼分子层上的硫原子和钼原子之间的结合力很强，分子之间的硫原子和目原子之间的结合力很弱，进而产生了一种低剪切力的平面，当分子间受到很小的剪切力时沿分子层很溶液断裂，进而形成滑移面，并将碳纳米管浸泡在混酸中进行表面处理，用多巴胺进行表面处理，多巴胺发生氧化后会在碳纳米管表面形成一层聚多巴胺，再与改性碳纳米管混合时，多巴胺自聚合，使得三者连接在一起，制得耐磨填料，进而使得塑料的耐磨性增加。

Description

一种高密度耐磨塑料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料制备技术领域，具体涉及一种高密度耐磨塑料及其制备方法。
背景技术
高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；电绝缘性、韧性、耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；薄膜对水蒸气和空气的渗透性小、吸水性低。
现有高密度塑料的性能相比普通塑料的性能有明显提升，但在长时间使用过程，受到外力摩擦会使塑料表面出现磨损，甚至出现破损，进而影响了塑料的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高密度耐磨塑料及其制备方法。
本发明要解决的技术问题：
现有高密度塑料的性能相比普通塑料的性能有明显提升，但在长时间使用过程，受到外力摩擦会使塑料表面出现磨损，甚至出现破损，进而影响了塑料的使用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种高密度耐磨塑料，包括如下重量份原料：高密度聚乙烯80-100份、分散剂5-8份、耐磨填料10-15份、抗氧剂3-5份、增塑剂2-5份；
该高密度耐磨塑料由如下步骤制成：
步骤S1：将高密度聚乙烯和分散剂在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌10-15min，制得第一混合料；
步骤S2：将耐磨填料和抗氧剂在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌3-5min后，加入增塑剂，继续搅拌10-15min，制得第二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000-1200r/min，温度为170-190℃的条件下，进行熔融搅拌30-40min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、230℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得高密度耐磨塑料。
进一步，所述的分散剂为硬脂酸镉、硬脂酸镁、硬脂酸铜中的一种或多种任意比例混合，抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种任意比例混合，增塑剂为环氧脂肪酸甲酯、癸二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯中的一种或多种任意比例混合。
进一步，所述的耐磨填料由如下步骤制成：
步骤A1：将仲钼酸铵、去离子水、氨水加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为45-50℃的条件下，进行搅拌至仲钼酸铵完全溶解后，加入硫磺铵溶液，升温至温度为65-70℃，进行反应1-1.5h后，降温至室温并过滤，去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤2-3次后，用乙醇进行重结晶，将结晶体、铜粉、石墨混合均匀后，在压力为350-400MPa，温度为900℃的条件下，进行保温1-1.5h后，在压强为500-600MPa的条件下，进行压制成块，并进行粉碎过10-15nm筛网，制得填料粉；
步骤A2：将碳化硅在温度为800-900℃的条件下，进行保温5-6h后，浸泡在混酸中，在频率为3-5MHz的条件下，进行超声处理20-30min后，过滤去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤3-5次后，烘干制得改性碳化硅，将改性碳化硅加入硝酸铜溶液中，进行浸泡1-1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，并在温度为120℃的条件下，进行保温30-40min后，升温至温度为205℃，继续保温1-1.5h后，升温至温度为310℃，继续保温1-1.5h，制得增强碳化硅；
步骤A3：将碳纳米管浸泡在混酸中，在频率为3-5MHz的条件下，进行超声处理20-30min后，过滤去除滤液，将酸化后的碳纳米管、多巴胺、去离子水加入反应釜中，在频率为5-8MHz的条件下，进行超声分散20-30min后，调节反应液pH值为8.5后，在转速为300-500r/min，室温的条件下，进行搅拌20-25h后，过滤并干燥，制得改性碳纳米管；
步骤A4：将多巴胺和去离子水加入反应釜中，在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌至多巴胺完全溶解后，制得多巴胺溶液，将步骤A1制得的填料粉和一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌20-25h，制得第一分散液，将步骤A2制得的增强碳化硅和另一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌20-25h，制得第二分散液，将第一分散液和第二分散液混合并加入步骤A3制得的改性碳纳米管，在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌3-5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得耐磨填料。
进一步，步骤A1所述的仲钼酸铵、去离子水、氨水、硫磺铵溶液的用量比为1g:3mL:1mL：14mL，硫磺铵溶液的质量分数为10-15％，结晶体、铜粉、石墨用量质量比2:5:1。
进一步，步骤A2所述的混酸为质量分数为75％的浓硫酸和质量分数为68％的浓硝酸以体积比3:1混合，硝酸铜溶液的浓度为2mol/L。
进一步，步骤A3所述的混酸与步骤A2所述的混酸相同，酸化后的碳纳米管、多巴胺、去离子水的用量比为0.1g:2g:100mL。
进一步，步骤A4所述的多巴胺和去离子水用量比为2g:1L，填料粉的用量为多巴胺质量的0.5％，增强碳化硅的用量为多巴胺质量的0.5％，改性碳纳米管的用量为填料粉与增强碳化硅质量和的1.5倍。
一种高密度耐磨塑料的制备方法，具体包括如下步骤：
步骤S1：将高密度聚乙烯和分散剂在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌10-15min，制得第一混合料；
步骤S2：将耐磨填料和抗氧剂在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌3-5min后，加入增塑剂，继续搅拌10-15min，制得第二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000-1200r/min，温度为170-190℃的条件下，进行熔融搅拌30-40min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、230℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得高密度耐磨塑料。
本发明的有益效果：本发明在制备一种高密度耐磨塑料的过程中制备了一种耐磨填料，该耐磨填料以仲钼酸铵为原料进行反应，得到纳米二硫化钼，进而与铜粉、石墨进行压制成块后，粉碎制得填料粉，该填料粉中的二硫化钼分子层上的硫原子和钼原子之间的结合力很强，分子之间的硫原子和目原子之间的结合力很弱，进而产生了一种低剪切力的平面，当分子间受到很小的剪切力时沿分子层很溶液断裂，进而形成滑移面，进而与铜粉、石墨配合制得的填料粉进一步提升耐磨性，将碳化硅在混酸中进行表面处理，形成粗糙表面，进而浸泡在硝酸铜溶液中，使得碳化硅表面凹槽内部嵌满硝酸铜，进而通过控制温度，使得硝酸铜转化为氧化铜晶体，制得增强碳化硅，将碳纳米管浸泡在混酸中进行表面处理，用多巴胺进行表面处理，多巴胺发生氧化后会在碳纳米管表面形成一层聚多巴胺，进而将增强碳化硅和填料粉分别用多巴胺进行处理，再与改性碳纳米管混合时，多巴胺自聚合，使得三者连接在一起，制得耐磨填料，进而使得塑料的耐磨性增加。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种高密度耐磨塑料，包括如下重量份原料：高密度聚乙烯80份、硬脂酸镉5份、耐磨填料10份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯3份、癸二酸二辛酯2份；
该高密度耐磨塑料由如下步骤制成：
步骤S1：将高密度聚乙烯和硬脂酸镉在转速为300r/min的条件下，进行搅拌10min，制得第一混合料；
步骤S2：将耐磨填料和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯在转速为500r/min的条件下，进行搅拌3min后，加入癸二酸二辛酯，继续搅拌10min，制得第二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000r/min，温度为170℃的条件下，进行熔融搅拌30min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、230℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得高密度耐磨塑料。
所述的耐磨填料由如下步骤制成：
步骤A1：将仲钼酸铵、去离子水、氨水加入反应釜中，在转速为120r/min，温度为45℃的条件下，进行搅拌至仲钼酸铵完全溶解后，加入硫磺铵溶液，升温至温度为65℃，进行反应1h后，降温至室温并过滤，去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤2次后，用乙醇进行重结晶，将结晶体、铜粉、石墨混合均匀后，在压力为350MPa，温度为900℃的条件下，进行保温1h后，在压强为500MPa的条件下，进行压制成块，并进行粉碎过10nm筛网，制得填料粉；
步骤A2：将碳化硅在温度为800℃的条件下，进行保温5h后，浸泡在混酸中，在频率为3MHz的条件下，进行超声处理20min后，过滤去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤3次后，烘干制得改性碳化硅，将改性碳化硅加入硝酸铜溶液中，进行浸泡1h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，并在温度为120℃的条件下，进行保温30min后，升温至温度为205℃，继续保温1h后，升温至温度为310℃，继续保温1h，制得增强碳化硅；
步骤A3：将碳纳米管浸泡在混酸中，在频率为3MHz的条件下，进行超声处理20min后，过滤去除滤液，将酸化后的碳纳米管、多巴胺、去离子水加入反应釜中，在频率为5MHz的条件下，进行超声分散20min后，调节反应液pH值为8.5后，在转速为300r/min，室温的条件下，进行搅拌20h后，过滤并干燥，制得改性碳纳米管；
步骤A4：将多巴胺和去离子水加入反应釜中，在转速为300r/min的条件下，进行搅拌至多巴胺完全溶解后，制得多巴胺溶液，将步骤A1制得的填料粉和一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌20h，制得第一分散液，将步骤A2制得的增强碳化硅和另一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌20h，制得第二分散液，将第一分散液和第二分散液混合并加入步骤A3制得的改性碳纳米管，在转速为500min的条件下，进行搅拌3h后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得耐磨填料。
实施例2
一种高密度耐磨塑料，包括如下重量份原料：高密度聚乙烯85份、硬脂酸镉6份、耐磨填料12份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯4份、癸二酸二辛酯3份；
该高密度耐磨塑料由如下步骤制成：
步骤S1：将高密度聚乙烯和硬脂酸镉在转速为300r/min的条件下，进行搅拌15min，制得第一混合料；
步骤S2：将耐磨填料和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯在转速为500r/min的条件下，进行搅拌5min后，加入癸二酸二辛酯，继续搅拌10min，制得第二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1200r/min，温度为170℃的条件下，进行熔融搅拌40min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、230℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得高密度耐磨塑料。
所述的耐磨填料由如下步骤制成：
步骤A1：将仲钼酸铵、去离子水、氨水加入反应釜中，在转速为120r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌至仲钼酸铵完全溶解后，加入硫磺铵溶液，升温至温度为65℃，进行反应1.5h后，降温至室温并过滤，去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤2次后，用乙醇进行重结晶，将结晶体、铜粉、石墨混合均匀后，在压力为400MPa，温度为900℃的条件下，进行保温1h后，在压强为600MPa的条件下，进行压制成块，并进行粉碎过10nm筛网，制得填料粉；
步骤A2：将碳化硅在温度为900℃的条件下，进行保温5h后，浸泡在混酸中，在频率为5MHz的条件下，进行超声处理20min后，过滤去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤5次后，烘干制得改性碳化硅，将改性碳化硅加入硝酸铜溶液中，进行浸泡1h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，并在温度为120℃的条件下，进行保温40min后，升温至温度为205℃，继续保温1h后，升温至温度为310℃，继续保温1.5h，制得增强碳化硅；
步骤A3：将碳纳米管浸泡在混酸中，在频率为3MHz的条件下，进行超声处理30min后，过滤去除滤液，将酸化后的碳纳米管、多巴胺、去离子水加入反应釜中，在频率为5MHz的条件下，进行超声分散30min后，调节反应液pH值为8.5后，在转速为300r/min，室温的条件下，进行搅拌25h后，过滤并干燥，制得改性碳纳米管；
步骤A4：将多巴胺和去离子水加入反应釜中，在转速为300r/min的条件下，进行搅拌至多巴胺完全溶解后，制得多巴胺溶液，将步骤A1制得的填料粉和一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌25h，制得第一分散液，将步骤A2制得的增强碳化硅和另一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌20h，制得第二分散液，将第一分散液和第二分散液混合并加入步骤A3制得的改性碳纳米管，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌3h后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得耐磨填料。
实施例3
一种高密度耐磨塑料，包括如下重量份原料：高密度聚乙烯90份、硬脂酸镉7份、耐磨填料14、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯4份、癸二酸二辛酯4份；
该高密度耐磨塑料由如下步骤制成：
步骤S1：将高密度聚乙烯和硬脂酸镉在转速为500r/min的条件下，进行搅拌10min，制得第一混合料；
步骤S2：将耐磨填料和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯在转速为800r/min的条件下，进行搅拌3min后，加入癸二酸二辛酯，继续搅拌15min，制得第二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000r/min，温度为190℃的条件下，进行熔融搅拌30min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、230℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得高密度耐磨塑料。
所述的耐磨填料由如下步骤制成：
步骤A1：将仲钼酸铵、去离子水、氨水加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为45℃的条件下，进行搅拌至仲钼酸铵完全溶解后，加入硫磺铵溶液，升温至温度为70℃，进行反应1h后，降温至室温并过滤，去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤3次后，用乙醇进行重结晶，将结晶体、铜粉、石墨混合均匀后，在压力为350MPa，温度为900℃的条件下，进行保温1.5h后，在压强为500MPa的条件下，进行压制成块，并进行粉碎过15nm筛网，制得填料粉；
步骤A2：将碳化硅在温度为800℃的条件下，进行保温6h后，浸泡在混酸中，在频率为3MHz的条件下，进行超声处理30min后，过滤去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤3次后，烘干制得改性碳化硅，将改性碳化硅加入硝酸铜溶液中，进行浸泡1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，并在温度为120℃的条件下，进行保温30min后，升温至温度为205℃，继续保温1.5h后，升温至温度为310℃，继续保温1h，制得增强碳化硅；
步骤A3：将碳纳米管浸泡在混酸中，在频率为5MHz的条件下，进行超声处理20min后，过滤去除滤液，将酸化后的碳纳米管、多巴胺、去离子水加入反应釜中，在频率为8MHz的条件下，进行超声分散20min后，调节反应液pH值为8.5后，在转速为500r/min，室温的条件下，进行搅拌20h后，过滤并干燥，制得改性碳纳米管；
步骤A4：将多巴胺和去离子水加入反应釜中，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌至多巴胺完全溶解后，制得多巴胺溶液，将步骤A1制得的填料粉和一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌20h，制得第一分散液，将步骤A2制得的增强碳化硅和另一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌25h，制得第二分散液，将第一分散液和第二分散液混合并加入步骤A3制得的改性碳纳米管，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得耐磨填料。
实施例4
一种高密度耐磨塑料，包括如下重量份原料：高密度聚乙烯100份、硬脂酸镉8份、耐磨填料15份、三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯5份、癸二酸二辛酯5份；
该高密度耐磨塑料由如下步骤制成：
步骤S1：将高密度聚乙烯和硬脂酸镉在转速为500r/min的条件下，进行搅拌15min，制得第一混合料；
步骤S2：将耐磨填料和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯在转速为800r/min的条件下，进行搅拌5min后，加入癸二酸二辛酯，继续搅拌15min，制得第二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1200r/min，温度为190℃的条件下，进行熔融搅拌40min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、230℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得高密度耐磨塑料。
所述的耐磨填料由如下步骤制成：
步骤A1：将仲钼酸铵、去离子水、氨水加入反应釜中，在转速为150r/min，温度为50℃的条件下，进行搅拌至仲钼酸铵完全溶解后，加入硫磺铵溶液，升温至温度为70℃，进行反应1.5h后，降温至室温并过滤，去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤3次后，用乙醇进行重结晶，将结晶体、铜粉、石墨混合均匀后，在压力为400MPa，温度为900℃的条件下，进行保温1.5h后，在压强为600MPa的条件下，进行压制成块，并进行粉碎过15nm筛网，制得填料粉；
步骤A2：将碳化硅在温度为900℃的条件下，进行保温6h后，浸泡在混酸中，在频率为5MHz的条件下，进行超声处理30min后，过滤去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤5次后，烘干制得改性碳化硅，将改性碳化硅加入硝酸铜溶液中，进行浸泡1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，并在温度为120℃的条件下，进行保温40min后，升温至温度为205℃，继续保温1.5h后，升温至温度为310℃，继续保温1.5h，制得增强碳化硅；
步骤A3：将碳纳米管浸泡在混酸中，在频率为5MHz的条件下，进行超声处理30min后，过滤去除滤液，将酸化后的碳纳米管、多巴胺、去离子水加入反应釜中，在频率为8MHz的条件下，进行超声分散30min后，调节反应液pH值为8.5后，在转速为500r/min，室温的条件下，进行搅拌25h后，过滤并干燥，制得改性碳纳米管；
步骤A4：将多巴胺和去离子水加入反应釜中，在转速为500r/min的条件下，进行搅拌至多巴胺完全溶解后，制得多巴胺溶液，将步骤A1制得的填料粉和一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌25h，制得第一分散液，将步骤A2制得的增强碳化硅和另一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌25h，制得第二分散液，将第一分散液和第二分散液混合并加入步骤A3制得的改性碳纳米管，在转速为800r/min的条件下，进行搅拌5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得耐磨填料。
对比例1
本对比例与实施例1相比将耐磨填料更改为石墨烯，具体步骤如下
步骤S1：将高密度聚乙烯和硬脂酸镉在转速为300r/min的条件下，进行搅拌10min，制得第一混合料；
步骤S2：将石墨烯和三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯在转速为500r/min的条件下，进行搅拌3min后，加入癸二酸二辛酯，继续搅拌10min，制得第二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000r/min，温度为170℃的条件下，进行熔融搅拌30min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、230℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得高密度耐磨塑料。
对比例2
本对比为市场一种常见的高密度塑料。
对实施例1-4和对比例1-2制得的高密度塑料进行性能测试，测试结果如下表1所示；
采用MMW-1A组态控制万能摩擦磨损试验机进行耐磨检测；
表1
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例1 对比例2
磨损量g 0.231 0.233 0.232 0.231 0.682 0.975
由上表1可知实施例1-4制得的高密度塑料的磨损量为0.231-0.233g，对比例1制得的高密度塑料的磨损量为0.682g，对比例1制得的高密度塑料的磨损量为0.975g，表面本发明具有很好的耐摩擦性。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高密度耐磨塑料，其特征在于：包括如下重量份原料：高密度聚乙烯80-100份、分散剂5-8份、耐磨填料10-15份、抗氧剂3-5份、增塑剂2-5份；
该高密度耐磨塑料由如下步骤制成：
步骤S1：将高密度聚乙烯和分散剂在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌10-15min，制得第一混合料；
步骤S2：将耐磨填料和抗氧剂在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌3-5min后，加入增塑剂，继续搅拌10-15min，制得第二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000-1200r/min，温度为170-190℃的条件下，进行熔融搅拌30-40min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、230℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得高密度耐磨塑料。
2.根据权利要求1所述的一种高密度耐磨塑料，其特征在于：所述的分散剂为硬脂酸镉、硬脂酸镁、硬脂酸铜中的一种或多种任意比例混合，抗氧剂为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种任意比例混合，增塑剂为环氧脂肪酸甲酯、癸二酸二辛酯、偏苯三酸三辛酯中的一种或多种任意比例混合。
3.根据权利要求1所述的一种高密度耐磨塑料，其特征在于：所述的耐磨填料由如下步骤制成：
步骤A1：将仲钼酸铵、去离子水、氨水加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为45-50℃的条件下，进行搅拌至仲钼酸铵完全溶解后，加入硫磺铵溶液，升温至温度为65-70℃，进行反应1-1.5h后，降温至室温并过滤，去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤2-3次后，用乙醇进行重结晶，将结晶体、铜粉、石墨混合均匀后，在压力为350-400MPa，温度为900℃的条件下，进行保温1-1.5h后，在压强为500-600MPa的条件下，进行压制成块，并进行粉碎过10-15nm筛网，制得填料粉；
步骤A2：将碳化硅在温度为800-900℃的条件下，进行保温5-6h后，浸泡在混酸中，在频率为3-5MHz的条件下，进行超声处理20-30min后，过滤去除滤液，将滤饼用去离子水进行洗涤3-5次后，烘干制得改性碳化硅，将改性碳化硅加入硝酸铜溶液中，进行浸泡1-1.5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行烘干，并在温度为120℃的条件下，进行保温30-40min后，升温至温度为205℃，继续保温1-1.5h后，升温至温度为310℃，继续保温1-1.5h，制得增强碳化硅；
步骤A3：将碳纳米管浸泡在混酸中，在频率为3-5MHz的条件下，进行超声处理20-30min后，过滤去除滤液，将酸化后的碳纳米管、多巴胺、去离子水加入反应釜中，在频率为5-8MHz的条件下，进行超声分散20-30min后，调节反应液pH值为8.5后，在转速为300-500r/min，室温的条件下，进行搅拌20-25h后，过滤并干燥，制得改性碳纳米管；
步骤A4：将多巴胺和去离子水加入反应釜中，在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌至多巴胺完全溶解后，制得多巴胺溶液，将步骤A1制得的填料粉和一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌20-25h，制得第一分散液，将步骤A2制得的增强碳化硅和另一半量的多巴胺溶解进行混合并搅拌20-25h，制得第二分散液，将第一分散液和第二分散液混合并加入步骤A3制得的改性碳纳米管，在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌3-5h后，过滤去除滤液，将滤饼进行干燥，制得耐磨填料。
4.根据权利要求3所述的一种高密度耐磨塑料，其特征在于：步骤A1所述的仲钼酸铵、去离子水、氨水、硫磺铵溶液的用量比为1g:3mL:1mL：14mL，硫磺铵溶液的质量分数为10-15％，结晶体、铜粉、石墨用量质量比2:5:1。
5.根据权利要求3所述的一种高密度耐磨塑料，其特征在于：步骤A2所述的混酸为质量分数为75％的浓硫酸和质量分数为68％的浓硝酸以体积比3:1混合，硝酸铜溶液的浓度为2mol/L。
6.根据权利要求3所述的一种高密度耐磨塑料，其特征在于：步骤A3所述的混酸与步骤A2所述的混酸相同，酸化后的碳纳米管、多巴胺、去离子水的用量比为0.1g:2g:100mL。
7.根据权利要求3所述的一种高密度耐磨塑料，其特征在于：步骤A4所述的多巴胺和去离子水用量比为2g:1L，填料粉的用量为多巴胺质量的0.5％，增强碳化硅的用量为多巴胺质量的0.5％，改性碳纳米管的用量为填料粉与增强碳化硅质量和的1.5倍。
8.根据权利要求1所述的一种高密度耐磨塑料的制备方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤S1：将高密度聚乙烯和分散剂在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌10-15min，制得第一混合料；
步骤S2：将耐磨填料和抗氧剂在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌3-5min后，加入增塑剂，继续搅拌10-15min，制得第二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000-1200r/min，温度为170-190℃的条件下，进行熔融搅拌30-40min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、230℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得高密度耐磨塑料。
CN202011224545.2A 2020-11-05 2020-11-05 一种高密度耐磨塑料及其制备方法 Withdrawn CN112225980A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011224545.2A CN112225980A (zh) 2020-11-05 2020-11-05 一种高密度耐磨塑料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011224545.2A CN112225980A (zh) 2020-11-05 2020-11-05 一种高密度耐磨塑料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112225980A true CN112225980A (zh) 2021-01-15

Family

ID=74122140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011224545.2A Withdrawn CN112225980A (zh) 2020-11-05 2020-11-05 一种高密度耐磨塑料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112225980A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113908633A (zh) * 2021-10-25 2022-01-11 安徽欣创节能环保科技股份有限公司 基于高强度滤袋的低阻高效袋式除尘器
CN114031878A (zh) * 2021-12-20 2022-02-11 广德辉龙环保科技有限公司 一种耐高温除尘袋及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102321279A (zh) * 2011-09-29 2012-01-18 北京化工大学 一种多巴胺改性碳纳米管/橡胶复合材料及其制备方法
CN104479194A (zh) * 2014-11-19 2015-04-01 广东联塑科技实业有限公司 一种耐磨pe组合物及其制备方法和应用
CN105670081A (zh) * 2016-03-07 2016-06-15 太仓市晨洲塑业有限公司 一种新型聚乙烯
CN106633299A (zh) * 2016-12-19 2017-05-10 花园新材料股份有限公司 一种聚乙烯/蒙脱土负载二氧化钛复合材料及其制备方法
CN106700195A (zh) * 2016-11-04 2017-05-24 上海交通大学 高压直流电缆绝缘材料及其制备方法
CN107057154A (zh) * 2016-12-31 2017-08-18 山东国塑科技实业有限公司 耐磨聚乙烯复合管材
CN108690242A (zh) * 2018-04-17 2018-10-23 福建师范大学 一种具有高性能的uhmwpe复合材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102321279A (zh) * 2011-09-29 2012-01-18 北京化工大学 一种多巴胺改性碳纳米管/橡胶复合材料及其制备方法
CN104479194A (zh) * 2014-11-19 2015-04-01 广东联塑科技实业有限公司 一种耐磨pe组合物及其制备方法和应用
CN105670081A (zh) * 2016-03-07 2016-06-15 太仓市晨洲塑业有限公司 一种新型聚乙烯
CN106700195A (zh) * 2016-11-04 2017-05-24 上海交通大学 高压直流电缆绝缘材料及其制备方法
CN106633299A (zh) * 2016-12-19 2017-05-10 花园新材料股份有限公司 一种聚乙烯/蒙脱土负载二氧化钛复合材料及其制备方法
CN107057154A (zh) * 2016-12-31 2017-08-18 山东国塑科技实业有限公司 耐磨聚乙烯复合管材
CN108690242A (zh) * 2018-04-17 2018-10-23 福建师范大学 一种具有高性能的uhmwpe复合材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李建军: "《塑料配方设计》", 31 May 2019 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113908633A (zh) * 2021-10-25 2022-01-11 安徽欣创节能环保科技股份有限公司 基于高强度滤袋的低阻高效袋式除尘器
CN114031878A (zh) * 2021-12-20 2022-02-11 广德辉龙环保科技有限公司 一种耐高温除尘袋及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112225980A (zh) 一种高密度耐磨塑料及其制备方法
CN106811825B (zh) 一种改性酚醛树脂纤维及其制备方法和用途
CN106811822B (zh) 一种改性酚醛树脂纤维及其制备方法和用途
WO2018033161A1 (zh) 一种改性酚醛树脂纤维及其制备方法和用途，以及由这种改性酚醛树脂纤维制成的用于电极的复合材料
CN106811823B (zh) 一种改性酚醛树脂纤维及其制备方法和用途
CN104844795A (zh) 一种高强导热尼龙6及其制备方法
KR101637632B1 (ko) 나일론 복합체 및 이의 제조방법
CN103289417A (zh) 一种多重改性大豆蛋白生物降解塑料及其制备方法
CN107936916B (zh) 一种改性碳纤维摩擦颗粒的制备方法
CN111560162A (zh) 一种增强型pc/abs合金阻燃板材的制备方法
EP4043525B1 (en) Biodegradable material, and raw material composition, preparation method, and use thereof
CN115073863B (zh) 一种高强度高韧性的氧化石墨烯/聚氯乙烯复合材料及其制备方法
US4194996A (en) Phenol formaldehyde compression moulding composition comprising phenol formaldehyde-wood filler
US2610954A (en) Oxidized alkali lignin as a rubber reinforcing agent
CN104845275A (zh) 一种高强高韧改性pet/ptt合金材料
CN115073861A (zh) 一种抗拉伸的聚氯乙烯通信管及其制备方法
CN106811824B (zh) 一种改性酚醛树脂纤维及其制备方法和用途
CN114426678A (zh) 一种木质素基阻燃成炭剂及其合成方法和应用
CN115433452B (zh) 高硬度热塑性聚氨酯弹性体及其制备方法
CN108559259A (zh) 一种废旧橡胶粉掺杂尼龙塑料材料及其制备方法
CN108517115A (zh) 一种抗氧化尼龙材料及其制备方法
CN114105124B (zh) 石墨烯量子点、聚苯硫醚/石墨烯量子点复合材料的制备方法和应用
CN114805980B (zh) 一种木质素增强pe给水管混配料及其制备方法
CN114164371B (zh) 一种制备钒氮合金用的活性剂及其制备方法
CN114561057B (zh) 一种环保型pe改性颗粒及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20210115