CN112795179A - 一种热塑性高比重复合材料的制备方法 - Google Patents

一种热塑性高比重复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112795179A
CN112795179A CN201911106670.0A CN201911106670A CN112795179A CN 112795179 A CN112795179 A CN 112795179A CN 201911106670 A CN201911106670 A CN 201911106670A CN 112795179 A CN112795179 A CN 112795179A
Authority
CN
China
Prior art keywords
specific gravity
powder
thermoplastic high
composite material
thermoplastic
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.)
Pending
Application number
CN201911106670.0A
Other languages
English (en)
Inventor
董玉田
张晓军
钮博翔
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.)
Hangzhou Rumo Technology Co ltd
Original Assignee
Hangzhou Rumo 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 Hangzhou Rumo Technology Co ltd filed Critical Hangzhou Rumo Technology Co ltd
Priority to CN201911106670.0A priority Critical patent/CN112795179A/zh
Publication of CN112795179A publication Critical patent/CN112795179A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/02—Polyamides derived from omega-amino carboxylic acids or from lactams thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L77/00—Compositions of polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L77/06—Polyamides derived from polyamines and 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K2003/023—Silicon
    • 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
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/0856—Iron
    • 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
    • C08K2003/0887—Tungsten
    • 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
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045—Sulfates
    • 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
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种热塑性高比重复合材料的制备方法。包括如下步骤：采用环氧基的偶联剂对填料进行表面处理，干燥待用；然后将聚合物粒子、相容剂、增韧剂、玻纤、润滑剂、抗氧剂一起与处理好的填料一起加入挤出机中，熔融混炼后挤出造粒，得到热塑性高比重的塑料粒子，最后将得到的热塑性高比重塑料粒子加入注塑机中注塑成型，冷却后取出样品，得到热塑性高比重的制件。相比传统热塑性高比重材料铸造金属和浇铸砂浆等，本发明所提供的热塑性高比重配件的制造工艺简单，生产周期短、效率高，比重灵活可调，适宜制备形状复杂的产品且回收方便。

Description

一种热塑性高比重复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合材料领域，特别涉及一种热塑性高比重复合材料的制备方法。
背景技术
高比重材料是一种应用悠久的材料，其主要功能已经由配重、保持平衡等功效已经延伸到了导热、导电、电磁屏蔽等领域。传统的高比重材料主要是铸造金属块、浇铸的砂浆等，比如：铸造铁块、铅块、锡块和钨合金块，水泥砂浆浇铸件等。其主要应用在器件的配重，改善器件的平衡状态，保证器件安全。
传统的高比重材料无论在配重、导热、导电和电磁屏蔽等方面应用效果很好，但是也存在一些问题：纯金属铸件成型加工能耗高、难以成型精密器件，且回收困难。比如钨合金材质的器件，其成型需要3000℃的高温熔炉，而且周期长，能耗极高，后加工出来的边角料极难回收再利用，所以使得钨合金、铜合金以及一些其他产品的成本极高，在一些领域的应用受到极大限制。
因此，本发明提供一种可以注塑成型的高比重复合材料的制备工艺：然后将聚合物粒子、相容剂、增韧剂、玻纤、润滑剂、抗氧剂一起与处理好的填料一起加入挤出机中，熔融混炼造粒，通过注射成型的方法来制造精度高、形状复杂且便于回收的配重器件。相比传统铸造和浇铸工艺，本发明所提供的热塑性高比重配件的制造工艺简单，生产周期短、效率高，比重灵活可调，适宜制备形状复杂的产品且回收方便；降低了高比重复合材料的成本，产品可以应用于医疗、汽车、玩具配件等领域。
发明内容
本发明的目的在于克服现有高比重材料成型技术工艺复杂、产品粗糙、生产能耗高的缺陷，提供热塑性注塑成型的工艺方法。相比传统工艺，该制造工艺简单，生产周期短、效率高，比重灵活可调，适宜制备形状复杂的产品且回收方便。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种热塑性高比重复合材料的制备方法，该软磁复合材料包括的组分及各组分的质量百分数如下：
一种热塑性高比重复合材料的制备方法，其特征在于该热塑性高比重复合材料包括的组分及各组分的质量百分数如下：
填料粉末 80% ~ 94%；
聚合物树脂 4% ~ 10%；
增韧剂 0~ 5%；
玻璃纤维 0~10%；
润滑剂 0.5% ~ 2%；
抗氧剂 0.1% ~ 1%。
进一步，所述的一种热塑性高比重复合材料的制备方法，其特征在于所述的软磁复合材料按如下步骤制备：
步骤（一）、将填料采用环氧基硅烷偶联剂KH-792进行表面包覆处理，其中偶联剂用量为粉体质量的0.5%；
步骤（二）、然后将聚合物粒子、相容剂、增韧剂、玻纤、润滑剂、抗氧剂一起与处理好的填料一起加入挤出机中，熔融混炼造粒；
步骤（三）、将步骤（二）得到的高比重塑料粒子通过注射机加入模具中，模具温度设定为80~120℃；冷却15s后脱模取出，得到热塑性高比重样品。
再进一步，所述的一种热塑性高比重复合材料的制备方法，其特征在于所述的填料粉末粒径d50≤10μm，所述的粉末可以是金属钨粉、不锈钢粉、铁粉、铜粉、氧化硅粉、硫酸钡粉中的一种或几种的混合。
更进一步，其特征在于所述的聚合物树脂是尼龙6、尼龙66、尼龙12、聚丙烯、聚乙烯中的一种或几种的混合；所述的增韧剂是乙烯辛烯共聚物POE；所述玻璃纤维是长度为3.5~4.5mm的短玻纤；所述的抗氧剂是抗氧剂1098；所述的润滑剂是白油、聚乙烯蜡中的一种。
与现有工艺相比，本发明所述的一种热塑性高比重复合材料的制备方法具有以下有益效果是：本发明所述的工艺方法过程简单、能耗低；其比重可以在1.0~13.0 g/cm3之间任意调整，且比重控制精度高，更便于成型形状复杂的产品。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明所述热塑性高比重复合材料的制备方法做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此，对本发明所做的任何形式上的改变都应在本发明的保护范围内。
实施例1
将900g的钨粉采用10g偶联剂KH-550经适量乙醇稀释后进行偶联，真空烘箱60℃下干燥6~8小时备用；再取88g的尼龙6树脂加入高速搅拌机中，再依次加入1.5g的白油、0.5g的抗氧剂1098、5g的增韧剂POE和5g的玻璃纤维，高速搅拌15min；再加入900g处理好的钨粉一起低速混合5min；最后将混合好的物料一起加入双螺杆挤出机中熔融混炼挤出造粒，挤出机温度设定为230~240℃；最终将得到的高比重塑料粒子加入注塑机中注塑成标准样条，测试其性能；模具温度控制在100℃。
实施例2
将900g的铁粉采用10g偶联剂KH-550经适量乙醇稀释后进行偶联，真空烘箱60℃下干燥6~8小时备用；再取88g的尼龙66树脂加入高速搅拌机中，再依次加入1.5g的白油、0.5g的抗氧剂1098、5g的增韧剂POE和5g的玻璃纤维，高速搅拌15min；再加入900g处理好的铁粉一起低速混合5min；最后将混合好的物料一起加入双螺杆挤出机中熔融混炼挤出造粒，挤出机温度设定为255~265℃；最终将得到的高比重塑料粒子加入注塑机中注塑成标准样条，测试其性能；模具温度控制在120℃。
实施例3
将900g的铜粉采用10g偶联剂KH-550经适量乙醇稀释后进行偶联，真空烘箱60℃下干燥6~8小时备用；再取88g的尼龙6树脂加入高速搅拌机中，再依次加入1.5g的白油、0.5g的抗氧剂1098、5g的增韧剂POE和5g的玻璃纤维，高速搅拌15min；再加入900g处理好的铜粉一起低速混合5min；最后将混合好的物料一起加入双螺杆挤出机中熔融混炼挤出造粒，挤出机温度设定为230~240℃；最终将得到的高比重塑料粒子加入注塑机中注塑成标准样条，测试其性能；模具温度控制在100℃。
实施例4
将900g的不锈钢粉采用10g偶联剂KH-550经适量乙醇稀释后进行偶联，真空烘箱60℃下干燥6~8小时备用；再取88g的尼龙12树脂加入高速搅拌机中，再依次加入1.5g的白油、0.5g的抗氧剂1098、5g的增韧剂POE和5g的玻璃纤维，高速搅拌15min；再加入900g处理好的不锈钢粉一起低速混合5min；最后将混合好的物料一起加入双螺杆挤出机中熔融混炼挤出造粒，挤出机温度设定为230~240℃；最终将得到的高比重塑料粒子加入注塑机中注塑成标准样条，测试其性能；模具温度控制在100℃。
实施例5
将800g的硅粉采用8g偶联剂KH-550经适量水稀释后进行偶联，真空烘箱60℃下干燥6~8小时备用；再取150g的聚丙烯树脂加入高速搅拌机中，再依次加入3g的白油、1g的抗氧剂1098、26g的增韧剂POE和20g的玻璃纤维，高速搅拌15min；再加入800g处理好的硅粉一起低速混合5min；最后将混合好的物料一起加入双螺杆挤出机中熔融混炼挤出造粒，挤出机温度设定为180~190℃；最终将得到的高比重塑料粒子加入注塑机中注塑成标准样条，测试其性能；模具温度控制在60℃。
实施例6
将800g的硫酸钡采用8g偶联剂KH-550经适量水稀释后进行偶联，真空烘箱60℃下干燥6~8小时备用；再取150g的聚乙烯树脂加入高速搅拌机中，再依次加入3g的白油、1g的抗氧剂1098、26g的增韧剂POE和20g的玻璃纤维，高速搅拌15min；再加入800g处理好的硫酸钡粉一起低速混合5min；最后将混合好的物料一起加入双螺杆挤出机中熔融混炼挤出造粒，挤出机温度设定为160~170℃；最终将得到的高比重塑料粒子加入注塑机中注塑成标准样条，测试其性能；模具温度控制在60℃。
参照相关国家标准，采用排水法测量各实施例样品的成型密度，结果如下表：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
密度g/cm<sup>3</sup> 7.52 4.95 5.35 4.87 2.46 2.33

Claims (5)

1.一种热塑性高比重复合材料的制备方法，其特征在于该热塑性高比重复合材料包括的组分及各组分的质量百分数如下：
填料粉末 80% ~ 94%；
聚合物树脂 4% ~ 10%；
增韧剂 0~ 5%；
玻璃纤维 0~10%；
润滑剂 0.5% ~ 2%；
抗氧剂 0.1% ~ 1%。
2.如权利要求1所述的一种热塑性高比重复合材料的制备方法，其特征在于所述的热塑性高比重复合材料按如下步骤制备：
步骤（一）、将填料采用环氧基硅烷偶联剂KH-792进行表面包覆处理，其中偶联剂用量为粉体质量的0.5%；
步骤（二）、然后将聚合物粒子、相容剂、增韧剂、玻纤、润滑剂、抗氧剂一起与处理好的填料一起加入挤出机中，熔融混炼造粒；
步骤（三）、将步骤（二）得到的高比重塑料粒子通过注射机加入模具中，模具温度设定为80~120℃；冷却15s后脱模取出，得到热塑性高比重样品。
3.如权利要求1所述的一种热塑性高比重复合材料的制备方法，其特征在于所述的填料粉末粒径d50≤10μm，所述的粉末可以是金属钨粉、不锈钢粉、铁粉、铜粉、氧化硅粉、硫酸钡粉中的一种或几种的混合。
4.如权利要求1所述的一种热塑性高比重复合材料的制备方法，其特征在于所述的聚合物树脂是尼龙6、尼龙66、尼龙12、聚丙烯、聚乙烯中的一种或几种的混合。
5.如权利要求1所述的一种热塑性高比重复合材料的制备方法，其特征在于所述的增韧剂是乙烯辛烯共聚物POE；所述玻璃纤维是长度为3.5~4.5mm的短玻纤；所述的抗氧剂是抗氧剂1098；所述的润滑剂是白油、聚乙烯蜡中的一种。
CN201911106670.0A 2019-11-13 2019-11-13 一种热塑性高比重复合材料的制备方法 Pending CN112795179A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911106670.0A CN112795179A (zh) 2019-11-13 2019-11-13 一种热塑性高比重复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911106670.0A CN112795179A (zh) 2019-11-13 2019-11-13 一种热塑性高比重复合材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112795179A true CN112795179A (zh) 2021-05-14

Family

ID=75803251

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911106670.0A Pending CN112795179A (zh) 2019-11-13 2019-11-13 一种热塑性高比重复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112795179A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114230929A (zh) * 2022-01-18 2022-03-25 烟台恒大聚合体有限公司 用于制作塑料子弹头的复合材料及其制备方法
CN115160654A (zh) * 2022-07-13 2022-10-11 集美大学 一种可微生物降解的改性醋酸纤维及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114230929A (zh) * 2022-01-18 2022-03-25 烟台恒大聚合体有限公司 用于制作塑料子弹头的复合材料及其制备方法
CN115160654A (zh) * 2022-07-13 2022-10-11 集美大学 一种可微生物降解的改性醋酸纤维及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102731881B (zh) 用于滚塑的交联聚烯烃组合物及其制备方法
CN103044910B (zh) 一种超高含量玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法
CN105623097A (zh) 一种纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法
CN101638493A (zh) 一种长玻璃纤维增强回收聚丙烯材料及其制备方法
CN112795179A (zh) 一种热塑性高比重复合材料的制备方法
CN103571039A (zh) 高熔指聚丙烯组合物及其制备方法
CN106317862A (zh) 一种高性能聚酰胺/铁氧体磁性复合材料及其制备方法
CN103665569B (zh) 一种长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法
CN106751379A (zh) 一种熔融沉积成型工艺制备的制品及其制备方法
CN106928678A (zh) 一种轻质电磁屏蔽聚碳酸酯材料及其制备方法
CN106118588A (zh) 用于钛合金粉末注射成型的粘结剂以及注射成形钛合金零件的方法
CN107974020A (zh) 一种增强芳族乙烯基共聚物组合物及其应用
CN106554553B (zh) 易加工茂金属聚乙烯组合物及其制备方法
CN106700256A (zh) 一种免喷涂金属银效果聚丙烯材料及其制备方法
CN108690315A (zh) 一种亚光的耐热abs材料及其制备方法
CN106566181A (zh) 一种增强abs组合物及其应用
CN110964322A (zh) 一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法和应用
CN104231615A (zh) 磁性尼龙复合材料及其制备方法
CN106566158A (zh) 一种增强asa组合物及其应用
CN105885232A (zh) 一种汽车保险杠用高性能聚丙烯
CN108164912A (zh) 一种低磨耗耐刮擦abs材料及其制备方法
CN114800985B (zh) 一种滚塑交联聚乙烯手模及其组合物和制备方法
CN106566159A (zh) 聚酰胺作为流动促进剂在提高增强asa组合物光泽度的用途
CN105153631A (zh) 一种涂层改性碳纤维增强abs树脂复合材料及其制备方法
CN107584110A (zh) 一种铝合金蜡基mim喂料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20210514