CN112745644A - 轻质抗氧化塑料板 - Google Patents

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Abstract

本发明属于塑料板技术领域，具体涉及轻质抗氧化塑料板，所述轻质抗氧化塑料板的制备方法包括以下步骤：(1)将ABS树脂8‑20份、PET树脂70‑90份、抗氧化剂0.5‑3份、其它助剂0.5‑5份，送入混料机内进行均匀混合；(2)将混合后的物料送入挤出机中加热挤出造粒，得母粒；(3)将上述母粒和抗静电增强剂1‑5份进行混合后，送入注塑机内进行注塑成型，即可得轻质抗氧化塑料板，抗氧化剂的加入，能够有效的提高了成型后的塑料板的抗氧化性。

Description

轻质抗氧化塑料板
技术领域
本发明属于塑料板技术领域，具体涉及轻质抗氧化塑料板。
背景技术
中国塑料工业经过长期的奋斗和面向全球的开放，已形成门类较齐全的工业体系，成为与钢材、水泥、木材并驾齐驱的基础材料产业，作为一种新型材料，其使用领域已远远超越上述三种材料进入21世纪以来，中国塑料工业取得了令世人瞩目的成就，实现了历史性的跨越。作为轻工行业支柱产业之一的塑料行业，近几年增长速度一直保持在10％以上，在保持较快发展速度的同时，经济效益也有新的提高。塑料制品行业规模以上企业产值总额在轻工19个主要行业中位居第三，实现产品销售率97.8％，高于轻工行业平均水平。从合成树脂、塑料机械和塑料制品生产来看，都显示了中国塑料工业强劲的发展势头。
塑料板大都都是先进行挤出造粒，然后注塑成型，制备而成，现有的塑料板，抗氧化性较差，影响产品的使用。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供轻质抗氧化塑料板。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
轻质抗氧化塑料板，所述轻质抗氧化塑料板的制备方法包括以下步骤：
(1)将ABS树脂8-20份、PET树脂70-90份、抗氧化剂0.5-3份、其它助剂0.5-5份，送入混料机内进行均匀混合；
(2)将混合后的物料送入挤出机中加热挤出造粒，得母粒；
(3)将上述母粒和抗静电增强剂1-5份进行混合后，送入注塑机内进行注塑成型，即可得轻质抗氧化塑料板。
优选的，所述的其它助剂包括成核剂、润滑剂、稳定剂、无卤阻燃剂中至少一种。
进一步的，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂330、抗氧剂3114、抗氧剂1098、抗氧剂168、抗氧剂1076中的至少一种；
所述的成核剂为乙酸醋酸乙烯共聚物、纳米级蒙脱土和纳米级滑石粉中的至少一种；
所述的润滑剂为聚硅氧烷、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、PE蜡、PP蜡或乙烯基双硬脂酰胺中的至少一种。
所述的稳定剂为受阻胺类光稳定剂；
所述的无卤阻燃剂为微胶囊型红磷母料阻燃剂、硼铝复式盐、次磷酸铝和双酚A双(二苯基磷酸酯)中的至少一种。
优选的，所述的抗静电增强剂由以下方法制备而成：
(1)将硬脂酸分散到聚乙二醇中，加入磷酸和对氨基苯磺酸的混合物，再加入二甲基苯，加热升温，减压回流，然后将反应产物冷却、洗涤、脱水，待用；
(2)向步骤(1)的反应产物中加入氯磺酸，在50-70℃的温度下反应1-2小时，然后加入双氧水漂白处理，再用氢氧化钠溶液中和至pH值为7.0-7.5，接着将产物烘干，待用；
(3)将丙二酸与二乙二醇醚、对甲苯磺酸在真空条件下加热反应，对产物进行中和水洗，静置分层，取酯层脱醚，脱色，得到酯化产物；
(4)将步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物混合，酸化处理，经除水降温处理后，滴加环氧乙烷充分反应，降温出料得即得所述的抗静电增强剂。
进一步的，步骤(1)中，反应的条件具体是在140-150℃的温度下减压回流3-5小时。
进一步的，步骤(3)中，丙二酸与二乙二醇醚的摩尔比为1：(1.5-3)，且对甲苯磺酸的加入量为所述二乙二醇醚重量的0.1-1％。
进一步的，步骤(3)中，真空条件下的加热反应具体为，在110-150℃，真空反应0.5-2小时。
进一步的，步骤(4)中，步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物的重量比为(0.5-4)：1；
进一步的，所述环氧乙烷的滴加量为：步骤(2)中产物：环氧乙烷的摩尔比为(1-3.5)：1。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：
抗氧化剂的加入，能够有效的提高了成型后的塑料板的抗氧化性；
在注塑成型阶段，加入了抗静电增强剂，利用抗静电增强剂中具有酯化产物作为协同剂能够使塑料体系中的不同组分链段均相分散，提高塑料再生共混时的塑化能力，并且能够促进其制品的表面迁移，使制品的表面具有较低的摩擦力，减少了静电的产生，使塑料板同时具有良好的抗静电功能。
本发明提供的抗静电增强剂中同时含有亲水基团和疏水基团，将其添加到PET树脂与ABS树脂的共混体系中，使得制品表面兼有弱的亲水性和弱的亲油性，有效的减少了塑料制品在搬运和使用过程中产生的摩擦电荷，达到了持续抗静电的效果。该抗静电效果即便是在塑料制品经历再生处理时仍能具有较好的保持能力。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐明本发明。
需要说明的是，在本发明中，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例1
轻质抗氧化塑料板，所述轻质抗氧化塑料板的制备方法包括以下步骤：
(1)将ABS树脂(购自LG化学，牌号为TR-5571)15份、PET树脂(购自中国仪征化纤有限公司，牌号为FG620)80份、抗氧剂1010 1份，抗氧剂1680.5份，成核剂纳米级滑石粉0.5份，润滑剂硬脂酸钙0.3份，受阻胺类光稳定剂(CH944)0.2份，微胶囊型红磷母料阻燃剂0.1份，送入混料机内进行均匀混合；
(2)将混合后的物料送入挤出机中加热挤出造粒，得母粒；
(3)将上述母粒和抗静电增强剂1份进行混合后，送入注塑机内进行注塑成型，即可得轻质抗氧化塑料板。
优选的，所述的抗静电增强剂由以下方法制备而成：
(1)将10g的硬脂酸分散到5ml的聚乙二醇中，加入0.55g磷酸和对氨基苯磺酸按重量比2:1的混合物，再加入15ml二甲基苯，在140℃的温度下减压回流4小时，然后将反应产物冷却、洗涤、脱水，待用；
(2)向步骤(1)的反应产物中加入3ml氯磺酸，在60℃的温度下反应1小时，然后加入双氧水漂白处理，再用氢氧化钠溶液中和至pH值为7.0，接着将产物烘干，待用；其中，双氧水的体积分数为25％，其加入量为磺化产物重量的30％；
(3)将丙二酸与二乙二醇醚在真空条件下加热至130℃反应2小时，然后加入对甲苯磺酸，所述的对甲苯磺酸作为催化剂参与反应，反应时间为5小时；在反应结束后，向反应物中加入15％的Na2CO3水溶液中和水洗，静置分层，然后取得酯层加入2％的活性炭在160℃减压蒸馏脱去过量的醚并脱色，得到酯化产物；
其中，丙二酸与二乙二醇醚的摩尔比为1：2，且对甲苯磺酸的加入量为所述二乙二醇醚重量的0.5％；
(4)将步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物混合，酸化处理，经除水降温处理后，滴加环氧乙烷充分反应，降温出料得即得所述的抗静电增强剂。
其中，步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物的重量比为2.5：1；所述环氧乙烷的滴加量为：步骤(2)中产物：环氧乙烷的摩尔比为2：1。
实施例2
轻质抗氧化塑料板，所述轻质抗氧化塑料板的制备方法包括以下步骤：
(1)将ABS树脂(购自LG化学，牌号为TR-5571)8份、PET树脂(购自中国仪征化纤有限公司，牌号为FG620)70份、抗氧剂1010 2份，抗氧剂1681份，成核剂纳米级滑石粉0.3份，润滑剂硬脂酸钙0.1份，受阻胺类光稳定剂(CH944)0.1份，微胶囊型红磷母料阻燃剂0.05份；
(2)将混合后的物料送入挤出机中加热挤出造粒，得母粒；
(3)将上述母粒和抗静电增强剂3份进行混合后，送入注塑机内进行注塑成型，即可得轻质抗氧化塑料板。
优选的，所述的抗静电增强剂由以下方法制备而成：
(1)将10g的硬脂酸分散到5ml的聚乙二醇中，加入0.55g磷酸和对氨基苯磺酸按重量比2:1的混合物，再加入15ml二甲基苯，在150℃的温度下减压回流3小时，然后将反应产物冷却、洗涤、脱水，待用；
(2)向步骤(1)的反应产物中加入3ml氯磺酸，在60℃的温度下反应1小时，然后加入双氧水漂白处理，再用氢氧化钠溶液中和至pH值为7.0，接着将产物烘干，待用；其中，双氧水的体积分数为25％，其加入量为磺化产物重量的30％；
(3)将丙二酸与二乙二醇醚在真空条件下加热至130℃反应2小时，然后加入对甲苯磺酸，所述的对甲苯磺酸作为催化剂参与反应，反应时间为5小时；在反应结束后，向反应物中加入15％的Na2CO3水溶液中和水洗，静置分层，然后取得酯层加入2％的活性炭在160℃减压蒸馏脱去过量的醚并脱色，得到酯化产物；；
其中，丙二酸与二乙二醇醚的摩尔比为1：2.5，且对甲苯磺酸的加入量为所述二乙二醇醚重量的0.6％；
(4)将步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物混合，酸化处理，经除水降温处理后，滴加环氧乙烷充分反应，降温出料得即得所述的抗静电增强剂。
其中，步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物的重量比为3.5：1；所述环氧乙烷的滴加量为：步骤(2)中产物：环氧乙烷的摩尔比为2：1。
实施例3
轻质抗氧化塑料板，所述轻质抗氧化塑料板的制备方法包括以下步骤：
(1)将ABS树脂(购自LG化学，牌号为TR-5571)20份，PET树脂(购自中国仪征化纤有限公司，牌号为FG620)90份，抗氧剂1010 2份，抗氧剂1681份，成核剂纳米级滑石粉0.9份，润滑剂硬脂酸钙0.5份，受阻胺类光稳定剂(CH944)0.4份，微胶囊型红磷母料阻燃剂0.3份；
(2)将混合后的物料送入挤出机中加热挤出造粒，得母粒；
(3)将上述母粒和抗静电增强剂3份进行混合后，送入注塑机内进行注塑成型，即可得轻质抗氧化塑料板。
优选的，所述挤出机挤出温度为100℃。
其中，所述的抗静电增强剂由以下方法制备而成：
(1)将10g的硬脂酸分散到5ml的聚乙二醇中，加入0.55g磷酸和对氨基苯磺酸按重量比2:1的混合物，再加入15ml二甲基苯，在150℃的温度下减压回流4小时，然后将反应产物冷却、洗涤、脱水，待用；
(2)向步骤(1)的反应产物中加入3ml氯磺酸，在60℃的温度下反应2小时，然后加入双氧水漂白处理，再用氢氧化钠溶液中和至pH值为7.0，接着将产物烘干，待用；其中，双氧水的体积分数为25％，其加入量为磺化产物重量的30％；
(3)将丙二酸与二乙二醇醚在真空条件下加热至130℃反应2小时，然后加入对甲苯磺酸，所述的对甲苯磺酸作为催化剂参与反应，反应时间为5小时；在反应结束后，向反应物中加入15％的Na2CO3水溶液中和水洗，静置分层，然后取得酯层加入2％的活性炭在160℃减压蒸馏脱去过量的醚并脱色，得到酯化产物；
其中，丙二酸与二乙二醇醚的摩尔比为1：2，且对甲苯磺酸的加入量为所述二乙二醇醚重量的0.5％；
(4)将步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物混合，酸化处理，经除水降温处理后，滴加环氧乙烷充分反应，降温出料得即得所述的抗静电增强剂。
其中，步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物的重量比为3：1；所述环氧乙烷的滴加量为：步骤(2)中产物：环氧乙烷的摩尔比为3：1。
对照例1
按实施例1中不含有抗静电增强剂的配方，具体的：
一种共混塑料板，包括以下重量份的原料制成：ABS树脂(购自LG化学，牌号为TR-5571)15份，PET树脂(购自中国仪征化纤有限公司，牌号为FG620)80份，抗氧剂1010 0.3份，抗氧剂168 0.1份，成核剂纳米级滑石粉0.5份，润滑剂硬脂酸钙0.3份，受阻胺类光稳定剂(CH944)0.2份，微胶囊型红磷母料阻燃剂0.1份；
(2)将混合后的物料送入挤出机中加热挤出造粒，得母粒；
(3)将上述母粒，送入注塑机内进行注塑成型。
缺口冲击强度按照ISO 180标准进行测试，缺口类型为A型；
拉伸强度按照ISO 527标准进行测试，拉伸速度为50mm/min；
采用日本SIMCO ST-4表面阻抗测试仪，取样要求：要求试样平整，无皱折，无伤痕，表面无灰尘；测试环境要求：温度15℃-25℃，湿度60％R.H以下；测试时，需将待测物品放置于绝缘材质的桌面上。
对上述实施例1-3、对照例1加工得到的轻质抗氧化塑料板及共混塑料板进行测试，测试数据如表1。
Figure BDA0002862610500000071
结合上述测试数据可以看出，本发明提供的轻质抗氧化塑料板，其初始的拉伸强度即高于未添加抗静电增强剂的产品，且添加了抗静电增强剂的产品，在多经历一次热处理后，其拉伸强度和缺口冲击强度的下降量低于未添加抗静电增强剂的产品。
本发明中，所述的PET树脂，即聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种重要的工程塑料，其具有非常好的力学性能，如耐磨性，耐化学药品性，且价格低廉，尤其是回收PET，价格仅为聚丁二烯-苯乙烯-丙烯腈(ABS树脂)的一半，因此，将PET树脂与ABS树脂以一定的比例进行共混改性，一方面可以降低单纯使用ABS树脂材料的价格，另一方面又可以获得各方面性能优于单一组分的共混材料。但是，上述的共混材料再经历回收再利用时，会因为高温，氧化等作用导致的树脂分子链断裂，进而导致再生塑料的强度等综合性能的降低，并且，为了使再生塑料的表面具有抗静电效果，还需要补充添加适当量的抗静电剂，这对再生塑料的应用范围产生不小的影响。
针对于此，本发明提供的技术方案中，通过抗静电增强剂的添加，该抗静电增强剂中具有酯化产物作为协同剂能够使塑料体系中的不同组分链段均相分散，提高塑料再生共混时的塑化能力，并且能够促进其制品的表面迁移，使制品的表面具有较低的摩擦力，减少了静电的产生。
根据本发明，在得到酯化产物的步骤中，丙二酸与二乙二醇醚在真空条件下加热至110-150℃反应0.5-2小时，然后加入对甲苯磺酸，所述的对甲苯磺酸作为催化剂参与反应，反应时间为3-6小时；在反应结束后，向反应物中加入15％的Na2CO3水溶液中和水洗，静置分层，然后取得酯层加入2％的活性炭在150-180℃减压蒸馏脱去过量的醚并脱色，即得所述的酯化产物。
本发明提供的抗静电增强剂中同时含有亲水基团和疏水基团，将其添加到PET树脂与ABS树脂的共混体系中，使得制品表面兼有弱的亲水性和弱的亲油性，有效的减少了塑料制品在搬运和使用过程中产生的摩擦电荷，达到了持续抗静电的效果。该抗静电效果即便是在塑料制品经历再生处理时仍能具有较好的保持能力。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的特点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.轻质抗氧化塑料板，其特征在于：所述轻质抗氧化塑料板的制备方法包括以下步骤：
(1)将ABS树脂8-20份、PET树脂70-90份、抗氧化剂0.5-3份、其它助剂0.5-5份，送入混料机内进行均匀混合；
(2)将混合后的物料送入挤出机中加热挤出造粒，得母粒；
(3)将上述母粒和抗静电增强剂1-5份进行混合后，送入注塑机内进行注塑成型，即可得轻质抗氧化塑料板。
2.根据权利要求1所述的轻质抗氧化塑料板，其特征在于：所述的其它助剂包括成核剂、润滑剂、稳定剂、无卤阻燃剂中至少一种。
3.根据权利要求1所述的轻质抗氧化塑料板，其特征在于：所述的抗静电增强剂由以下方法制备而成：
(1)将硬脂酸分散到聚乙二醇中，加入磷酸和对氨基苯磺酸的混合物，再加入二甲基苯，加热升温，减压回流，然后将反应产物冷却、洗涤、脱水，待用；
(2)向步骤(1)的反应产物中加入氯磺酸，在50-70℃的温度下反应1-2小时，然后加入双氧水漂白处理，再用氢氧化钠溶液中和至pH值为7.0-7.5，接着将产物烘干，待用；
(3)将丙二酸与二乙二醇醚、对甲苯磺酸在真空条件下加热反应，对产物进行中和水洗，静置分层，取酯层脱醚，脱色，得到酯化产物；
(4)将步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物混合，酸化处理，经除水降温处理后，滴加环氧乙烷充分反应，降温出料得即得所述的抗静电增强剂。
4.根据权利要求3所述的轻质抗氧化塑料板，其特征在于：步骤(1)中，反应的条件具体是在140-150℃的温度下减压回流3-5小时。
5.根据权利要求3所述的轻质抗氧化塑料板，其特征在于：步骤(3)中，丙二酸与二乙二醇醚的摩尔比为1：(1.5-3)，且对甲苯磺酸的加入量为所述二乙二醇醚重量的0.1-1％。
6.根据权利要求3所述的轻质抗氧化塑料板，其特征在于：步骤(3)中，真空条件下的加热反应具体为，在110-150℃，真空反应0.5-2小时。
7.根据权利要求3所述的轻质抗氧化塑料板，其特征在于：步骤(4)中，步骤(2)的产物与步骤(3)的酯化产物的重量比为(0.5-4)：1。
8.根据权利要求3所述的轻质抗氧化塑料板，其特征在于：所述环氧乙烷的滴加量为：步骤(2)中产物：环氧乙烷的摩尔比为(1-3.5)：1。
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