CN113683840A - 一种新型改性塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型改性塑料，其特征在于，由下按质量百分比算的组分组成：硫酸钡10～30％；聚丙烯；62～85％；润滑剂3～4％；偶联剂1～2％；抗氧化剂1～2％；其中，硫酸钡为纳米球状空心硫酸钡。该塑料按照以下步骤制备而成：1)将聚丙烯、润滑剂、偶联剂、抗氧化剂等经过高速混合机混合后，在0.04～0.08MPa压力下下干燥4～8h，然后熔融挤出；所述熔融挤出的方法为：在长径比为20～40，螺杆转速为180～250r/min挤出机150℃下挤出造粒；2)将纳米球状空心硫酸钡加入第一步反应后的产物中，在0.04～0.08MPa压强，长径比为20～40，螺杆转速为180～250r/min挤出机150℃下挤出造粒；冷却后，得到终产物。
Description
技术领域
本发明涉及塑料合成领域，特别涉及一种新型改性塑料及其制备方法。
背景技术
塑料制品在我们的日常生活中应用广泛，但是目前的塑料往往存在物理强度不高的问题，于是研究者们往往会往塑料中添加部分试剂，以增加塑料的物理强度。
但是这样制备的塑料又往往存在一个较大的缺陷，即塑料的密度会大大增加，这样使得塑料应用范围变窄。因此发明一种具有较高物理强度，又具有较低密度的塑料，具有十分现实的意义。可以获得更为广阔的应用场景。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是发明一种新型改性塑料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种新型改性塑料，由下按质量百分比算的组分组成：
其中，硫酸钡为纳米球状空心硫酸钡。
优选的，该改性塑料由下按质量百分比算的组分组成：
其中，硫酸钡为纳米球状空心硫酸钡。
优选的，润滑剂为硬脂酸。
优选的，偶联剂为硅烷偶联剂。
优选的，抗氧化剂为对苯二胺。
一种改性塑料的制备方法，按照以下步骤制备而成：1)将聚丙烯、润滑剂、偶联剂、抗氧化剂等经过高速混合机混合后，在0.04～0.08MPa压力下下干燥4～8h，然后熔融挤出；所述熔融挤出的方法为：在长径比为20～40，螺杆转速为180～250r/min挤出机150℃下挤出造粒；2)将纳米球状空心硫酸钡加入第一步反应后的产物中，在0.04～0.08MPa压强，长径比为20～40，螺杆转速为180～250r/min挤出机150℃下挤出造粒；冷却后，得到终产物。
优选的，纳米球状空心硫酸钡是按照如下步骤制备的：1)将纳米碳酸钡浆液中，加入盐酸及反应助剂充分混匀，得到预反应混合物A；2)将六偏磷酸钠溶液加入盐酸，制备成预反应混合物B；3)将步骤1)得到的预反应混合物A、预反应混合物B中，同时加入硫酸溶液中，加入时稳定pH值于2.0～6.0之间；待全部混匀后，pH值为1.5～1.8之间；4)充分搅拌步骤3)所得混合物30min以上，调节pH至7.0～9.0终止反应；5)压滤水洗后、干燥-得到空心球型纳米硫酸钡。
优选的，步骤1)中所述反应助剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钾中的至少一种。
本发明的有益效果是，获得一种新型改性塑料，可以使得塑料在保持较低比重的基础上，获得较大的理化强度
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
按照以下方法制备空心纳米硫酸钡：1)往纳米碳酸钡浆液中加入1质量份的31％浓度盐酸及2质量份的助剂，充分混匀后，得到预反应混合物A；助剂由六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钾组成，其中按质量比计六偏磷酸钠：焦磷酸钠：三聚磷酸钾＝5：1：2；2)将2质量份的六偏磷酸钠加入100质量份的水配置成六偏磷酸钠溶液后，加入1质量份的31％浓度的盐酸，得到预反应混合物B；3)将步骤1)得到的预反应混合物A、预反应混合物B同时加入到硫酸溶液中，加入时稳定pH值在2.0～6.0之间；待全部混匀后，pH值为1.5～1.8之间；硫酸溶液由50质量份的98％浓度浓硫酸与300质量份的水配制而成；4)充分搅拌步骤3)所得混合物30min以上，调节pH至7.0～9.0终止反应；5)压滤水洗后、干燥-得到空心球型纳米硫酸钡。
实施例1
按照以下比例配比制备改性塑料：
制备方式如下：按质量份计，1)将70份聚丙烯、3份硬脂酸、1份对苯二胺、1份硅烷偶联剂经过高速混合机混合后，在0.04MPa压力下下干燥4h，然后熔融挤出；所述熔融挤出的方法为：在长径比为20，螺杆转速为180r/min挤出机150℃下挤出造粒；2)将25份纳米球状空心硫酸钡加入第一步反应后的产物中，在0.04MPa压强，长径比为40，螺杆转速为180r/min挤出机150℃下挤出造粒；冷却后，得到终产物。
实施例2
按照以下比例配比制备改性塑料：
| 空心球型纳米硫酸钡 | 30％ |
| 聚丙烯 | 62％ |
| 硬脂酸 | 4％ |
| 硅烷偶联剂 | 2％ |
| 对苯二胺 | 2％ |
制备方式如下：按质量份计，1)将62份聚丙烯、4份硬脂酸、2份对苯二胺、2份硅烷偶联剂经过高速混合机混合后，在0.08MPa压力下下干燥8h，然后熔融挤出；所述熔融挤出的方法为：在长径比为40，螺杆转速为180r/min挤出机150℃下挤出造粒；2)将25份纳米球状空心硫酸钡加入第一步反应后的产物中，在0.08MPa压强，长径比为40，螺杆转速为250r/min挤出机150℃下挤出造粒；冷却后，得到终产物。
实施例3
按照以下比例配比制备改性塑料：
| 空心球型纳米硫酸钡 | 10％ |
| 聚丙烯 | 85％ |
| 硬脂酸 | 3％ |
| 硅烷偶联剂 | 1％ |
| 对苯二胺 | 1％ |
制备方式如下：按质量份计，1)将85份聚丙烯、3份硬脂酸、1份对苯二胺、1份硅烷偶联剂经过高速混合机混合后，在0.05MPa压力下下干燥6h，然后熔融挤出；所述熔融挤出的方法为：在长径比为40，螺杆转速为180～250r/min挤出机150℃下挤出造粒；2)将25份纳米球状空心硫酸钡加入第一步反应后的产物中，在0.05MPa压强，长径比为40，螺杆转速为180～250r/min挤出机150℃下挤出造粒；冷却后，得到终产物。
实施例4
按照以下比例配比制备改性塑料：
| 空心球型纳米硫酸钡 | 20％ |
| 聚丙烯 | 75％ |
| 硬脂酸 | 3％ |
| 硅烷偶联剂 | 1％ |
| 对苯二胺 | 1％ |
制备方式如下：按质量份计，1)将75份聚丙烯、3份硬脂酸、1份对苯二胺、1份硅烷偶联剂经过高速混合机混合后，在0.04MPa压力下下干燥4h，然后熔融挤出；所述熔融挤出的方法为：在长径比为20，螺杆转速为250r/min挤出机150℃下挤出造粒；2)将25份纳米球状空心硫酸钡加入第一步反应后的产物中，在0.08MPa压强，长径比为40，螺杆转速为250r/min挤出机150℃下挤出造粒；冷却后，得到终产物。.
对比例1
按照以下比例配比制备改性塑料：
| 普通硫酸钡 | 25％ |
| 聚丙烯 | 70％ |
| 硬脂酸 | 3％ |
| 硅烷偶联剂 | 1％ |
| 对苯二胺 | 1％ |
制备方式如下：按质量份计，1)将70份聚丙烯、3份硬脂酸、1份对苯二胺、1份硅烷偶联剂经过高速混合机混合后，在0.04MPa压力下下干燥4h，然后熔融挤出；所述熔融挤出的方法为：在长径比为20，螺杆转速为180r/min挤出机150℃下挤出造粒；2)将25份纳米球状空心硫酸钡加入第一步反应后的产物中，在0.04MPa压强，长径比为20，螺杆转速为180r/min挤出机150℃下挤出造粒；冷却后，得到终产物。
将实施例1～4制备的新型改性塑料及对比例1及其普通聚丙烯塑料进行试验，检测结果如下：
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.一种新型改性塑料，其特征在于，由下按质量百分比算的组分组成：
其中，硫酸钡为纳米球状空心硫酸钡。
2.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于，由下按质量百分比算的组分组成：
其中，硫酸钡为纳米球状空心硫酸钡。
3.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸。
4.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
5.根据权利要求1所述的改性塑料，其特征在于，所述抗氧化剂为对苯二胺。
6.根据权利要求1～5任一项权利要求所述的改性塑料的制备方法，其特征在于，按照以下步骤制备而成：1)将聚丙烯、润滑剂、偶联剂、抗氧化剂等经过高速混合机混合后，在0.04～0.08MPa压力下下干燥4～8h，然后熔融挤出；所述熔融挤出的方法为：在长径比为20～40，螺杆转速为180～250r/min挤出机150℃下挤出造粒；2)将纳米球状空心硫酸钡加入第一步反应后的产物中，在0.04～0.08MPa压强，长径比为20～40，螺杆转速为180～250r/min挤出机150℃下挤出造粒；冷却后，得到终产物。
7.根据权利要求1～5任一项权利要求所述的改性塑料，其特征在于，所述纳米球状空心硫酸钡是按照如下步骤制备的：1)将纳米碳酸钡浆液中，加入盐酸及反应助剂充分混匀，得到预反应混合物A；2)将六偏磷酸钠溶液加入盐酸，制备成预反应混合物B；3)将步骤1)得到的预反应混合物A、预反应混合物B中，同时加入硫酸溶液中，加入时稳定pH值于2.0～6.0之间；待全部混匀后，pH值为1.5～1.8之间；4)充分搅拌步骤3)所得混合物30min以上，调节pH至7.0～9.0终止反应；5)压滤水洗后、干燥-得到空心球型纳米硫酸钡。
8.根据权利要求7所述的改性塑料，其特征在于，步骤1)中所述反应助剂为六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钾中的至少一种。
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