CN114349873A

CN114349873A - 用于多孔模块辅助控制装置的高强度风扇支架

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Publication number: CN114349873A
Application number: CN202110388706.XA
Authority: CN
Inventors: 章贤骏; 方涌; 翟致超; 朱魁
Original assignee: Hangzhou Anyu Technologies Co ltd
Current assignee: Hangzhou Anyu Technologies Co ltd
Priority date: 2021-04-12
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2022-04-15
Anticipated expiration: 2041-04-12
Also published as: CN114349873B

Abstract

本发明公开了一种用于多孔模块辅助控制装置的高强度风扇支架，属于复合材料技术领域，包括，一种以PBT作为基材的复合材料；复合材料中含有以4,6‑二羟基烟酸对淀粉进行改性得到的改性淀粉和PVC接枝物，复合材料中改性淀粉的含量为3.5‑17wt％。本发明由于采用了4,6‑二羟基烟酸对淀粉进行改性得到的改性淀粉与PBT树脂及PVC接枝物制备得到风扇支架，本发得到的风扇支架力学强度好，拉伸强度为50MPa以上，断裂伸长率为13％以上；风扇支架抗冲击强度好，抗冲击强度为15KJ/m²；风扇支架维卡软化温度为115℃以上；风扇支架的耐磨性能好。

Description

用于多孔模块辅助控制装置的高强度风扇支架

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种用于多孔模块辅助控制装置的高强度风扇支架。

背景技术

对现有聚合物通过共混增韧、复合增强等改性，使其成为高性能结构材料。在共混技术中开发了原位复合、分子复合、互穿网络等新技术。

在改善和提高聚合物的性能中，包括冲击韧性、加工性能、拉伸强度、弹性模量、热变形稳定性、燃烧性能、热稳定性、尺寸稳定性等，获得高的冲击韧性、高的拉伸强度和良好的加工性能位居前三位，成为聚合物材料改性的主要目标。作为结构材料的高分子，它的强度和韧性是其中的两项最重要的力学性能指标。以往的研究表明，橡胶能有效地增韧，但造成强度、刚度较大幅度下降；无机填料能有效地増强，但往往造成冲击韧性明显下降。因此，如何获得高强髙韧的综合性能优良的髙分子材料，实现同时增韧増强改性对高分子材料具有重大意义。

实时荧光定量和基因扩增仪是生物医学领域用于聚合酶链反应(PCR的基本仪器，它可以提供稳定可调的温度环境，作为DNA片段扩增的仪器，已广泛被业界所使用。他们加热或冷却，目前采用风扇散热也是一种经济的方法，风扇支架的性能同样影响着仪器的整体性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以用于制备高强度复合材料的改性淀粉。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种改性淀粉，包括：由4,6-二羟基烟酸对淀粉进行改性得到。

优选地，改性淀粉制备中，将4,6-二羟基烟酸加入溶剂中，碱性试剂调节pH至2-4，加入淀粉混合均匀，在20-40℃的温度下处理4-10h，然后在40-60℃的温度下干燥处理12-36h，随后在110-130℃的温度下反应3-12h，反应完后用溶剂洗涤，再用去离子水洗涤，干燥得到改性淀粉。

更优选地，溶剂为异丙醇溶液，异丙醇溶液的质量分数为30-90wt％。

更优选地，淀粉的添加量为溶剂的60-100wt％。

更优选地，4,6-二羟基烟酸的添加量为淀粉的10-40wt％。

更优选地，碱性试剂为0.1-1M氢氧化钠。

本发明公开了上述改性淀粉在制备高强度复合材料中的用途。

一种复合材料，包括：以PBT作为基材的复合材料；复合材料中含有上述改性淀粉。

优选地，复合材料中含有PVC接枝物。

优选地，复合材料中PVC接枝物的含量为6.5-33wt％。

优选地，复合材料中改性淀粉的含量为3.5-17wt％。

优选地，复合材料中含有聚丙烯酸乙酯。

优选地，复合材料中含有聚丙烯酸乙酯和藻酸-1,2-丙二醇酯。

本发明公开了上述复合材料在制备风扇支架中的用途。

本发明的目的在于提供一种力学性能好、抗冲击强度好、耐磨性能好的高强度复合材料的制备方法。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

一种高强度风扇支架的制备方法，包括：

对淀粉进行改性得到上述改性淀粉；

将PBT树脂、含有改性淀粉的复合物通过制备工序得到高强度风扇支架。

优选地，风扇支架制备中，将PBT树脂、含有改性淀粉的复合物混合均匀，在190-250℃的温度下混炼0.5-3h，注塑成型得到风扇支架。

更优选地，PVC接枝物的添加量为PBT树脂的10-40wt％。

优选地，改性淀粉的添加量为PBT树脂的5-20wt％。

优选地，复合物含有PVC接枝物。改性淀粉粒径小，受加工混合的影响较小，分散良好，PVC接枝物在体系中尺寸小，改性淀粉与PVC接枝物相互作用，在受到冲击作用时，形成细小孔隙，引发微裂纹(银纹)，耗散较多的能量，使体系呈现为韧性破坏，因此提高风扇支架的性能，风扇支架的拉伸性能有所下降，风扇支架的断裂伸长率提高，抗冲击强度提高，耐磨性能提高。

优选地，制备方法包括PVC接枝物的制备工序。

更优选地，PVC接枝物制备中，将PVC、MAH、DCP、硬脂酸和MgO在混炼机上充分混合均匀，在150-170℃的温度下混炼0.1-1h，造粒得到PVC接枝物粗产物，将PVC接枝物粗产物加入四氢呋喃中加热回流0.5-2h，然后加入过量乙醇进行沉淀，冷却后抽滤，干燥后得到PVC接枝物。

更进一步优选地，MAH的添加量为PVC的2-12wt％。

更进一步优选地，DCP的添加量为PVC的0.2-0.8wt％。

更进一步优选地，硬脂酸的添加量为PVC的2-6wt％。

更进一步优选地，MgO的添加量为PVC的3-7wt％。

本发明由于采用了4,6-二羟基烟酸对淀粉进行改性得到的改性淀粉与PBT树脂及PVC接枝物制备得到风扇支架，因而具有如下有益效果：风扇支架力学强度好，拉伸强度为50MPa以上，断裂伸长率为13％以上；风扇支架抗冲击强度好，抗冲击强度为15KJ/m²；风扇支架维卡软化温度为115℃以上；风扇支架的耐磨性能好。因此，本发明是一种力学性能好、抗冲击强度好、耐磨性能好的高强度风扇支架的制备方法。

附图说明

图1为改性淀粉红外光谱图；

图2为风扇支架拉伸强度图；

图3为风扇支架断裂伸长率图；

图4为风扇支架抗冲击强度图；

图5为风扇支架维卡软化温度图；

图6为风扇支架磨损量图。

具体实施方式

以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：

实施例1：

一种改性淀粉的制备方法，

改性淀粉：将4,6-二羟基烟酸加入溶剂中，碱性试剂调节pH至3，加入淀粉混合均匀，在30℃的温度下处理6h，然后在50℃的温度下干燥处理24h，随后在120℃的温度下反应6h，反应完后用溶剂洗涤，再用去离子水洗涤，干燥得到改性淀粉。溶剂为异丙醇溶液，异丙醇溶液的质量分数为60wt％；淀粉的添加量为溶剂的80wt％；4,6-二羟基烟酸的添加量为淀粉的14wt％；碱性试剂为1M氢氧化钠。

实施例2：

本实施例与实施例1相比，不同之处仅在于，4,6-二羟基烟酸的添加量为淀粉的25wt％。

实施例3：

本实施例与实施例1相比，不同之处仅在于，4,6-二羟基烟酸的添加量为淀粉的36wt％。

实施例4：

一种风扇支架的制备方法，

PVC接枝物制备：将PVC、MAH、DCP、硬脂酸和MgO在混炼机上充分混合均匀，在160℃的温度下混炼0.2h，造粒得到PVC接枝物粗产物，将PVC接枝物粗产物加入四氢呋喃中加热回流1.5h，然后加入过量乙醇进行沉淀，冷却后抽滤，干燥后得到PVC接枝物。MAH的添加量为PVC的8wt％；DCP的添加量为PVC的0.4wt％；硬脂酸的添加量为PVC的6wt％；MgO的添加量为PVC的5wt％。

风扇支架制备：将PBT树脂、PVC接枝物、实施例1制备得到的改性淀粉混合均匀，在210℃的温度下混炼1h，注塑成型得到风扇支架；PVC接枝物的添加量为PBT树脂的30wt％；改性淀粉的添加量为PBT树脂的8wt％。

实施例5：

本实施例与实施例4相比，不同之处仅在于，改性淀粉由实施例2制备得到。

实施例6：

本实施例与实施例4相比，不同之处仅在于，改性淀粉由实施例3制备得到。

实施例7：

本实施例与实施例6相比，不同之处仅在于，改性淀粉的添加量为PBT树脂的13wt％。

实施例8：

本实施例与实施例6相比，不同之处仅在于，改性淀粉的添加量为PBT树脂的18wt％。

实施例9：

风扇支架制备中，还可以加入聚丙烯酸乙酯。聚丙烯酸乙酯的添加量为PBT树脂的2-6wt％。聚丙烯酸乙酯与改性淀粉形成附着作用，提高聚丙烯酸乙酯在风扇支架中的分散效果，并与PVC接枝物与改性淀粉形成复合作用，共同分散冲击能量，提高风扇支架和性能。

一种风扇支架的制备方法，

风扇支架制备：将PBT树脂、PVC接枝物、实施例3制备得到的改性淀粉、聚丙烯酸乙酯混合均匀，在210℃的温度下混炼1h，注塑成型得到风扇支架；PVC接枝物的添加量为PBT树脂的30wt％；改性淀粉的添加量为PBT树脂的18wt％；聚丙烯酸乙酯的添加量为PBT树脂的3.6wt％。

实施例10：

风扇支架制备中，还可以加入聚丙烯酸乙酯和藻酸-1,2-丙二醇酯。聚丙烯酸乙酯的添加量为PBT树脂的2-6wt％，藻酸-1,2-丙二醇酯的添加理为PBT树脂的1-5wt％。藻酸-1,2-丙二醇酯起到促进聚丙烯酸乙酯的效果的作用。

一种风扇支架的制备方法，

风扇支架制备：将PBT树脂、PVC接枝物、实施例3制备得到的改性淀粉、聚丙烯酸乙酯、藻酸-1,2-丙二醇酯混合均匀，在210℃的温度下混炼1h，注塑成型得到风扇支架；PVC接枝物的添加量为PBT树脂的30wt％；改性淀粉的添加量为PBT树脂的18wt％；聚丙烯酸乙酯的添加量为PBT树脂的3.6wt％；藻酸-1,2-丙二醇酯的添加量为PBT树脂的1.5wt％。

实施例11：

本实施例与实施例10相比，不同之处仅在于，藻酸-1,2-丙二醇酯的添加量为PBT树脂的2.3wt％。

实施例12：

本实施例与实施例10相比，不同之处仅在于，藻酸-1,2-丙二醇酯的添加量为PBT树脂的3.6wt％。

实施例13：

本实施例与实施例12相比，不同之处仅在于，风扇支架制备中未加入聚丙烯酸乙酯。

实施例14：

一种复合材料的制备方法，

复合材料制备：将PBT树脂、PVC接枝物、实施例1制备得到的改性淀粉混合均匀，在210℃的温度下混炼1h，压片得到复合材料；PVC接枝物的添加量为PBT树脂的30wt％；改性淀粉的添加量为PBT树脂的8wt％。

试验例1：

红外测试

测试样品：实施例3制备得到的改性淀粉。

测试方法：采用红外光谱仪对测试样品进行分析，分辨率：4cm^-l，扫描频率:32次/min，固化样品制样方法：KBr压片成型法。扫描范围：500-4000cm^-1。

淀粉改性前后红外检测结果如图1所示，其中，a为改性淀粉，b为淀粉，a与b相比，1693cm^-1处为酯键中碳氧双键的红外吸收，1645cm^-1处为含氮环骨架红外吸收峰，1213cm^-1处为酯键中碳氧碳的红外吸收峰，表明成功得到了改性淀粉。

试验例2：

1.力学性能测试

测试样品：实施例4-13的方法制备得到的风扇支架。风扇支架制成标准哑铃型。设置对照组，对照组与实施例4相比，不同之处仅在于，将改性淀粉替换为淀粉。

测试方法：采用电子拉力机对测试样品进行拉伸性能测试，拉伸速度50mm/min。

拉伸强度测试结果如图2所示，其中，实施例4与对照组相比，表明改性淀粉与PVC接枝物共同使用的效果优于淀粉和PVC接枝物的共同使用，风扇支架的拉伸强度提高；实施例8与实施例6-7相比，表明随着改性淀粉使用量的增加，风扇支架的拉伸强度随之降低，表明增加改性淀粉使用量不能提高风扇支架的拉伸强度；实施例9与实施例8相比，表明聚丙烯酸乙酯的使用不能提高风扇支架的拉伸强度；实施例10-12与实施例9相比，表明进一步添加藻酸-1,2-丙二醇酯并不能提高风扇支架的拉伸强度；实施例12与实施例13相比，表明藻酸-1,2-丙二醇酯并不能提高风扇支架的拉伸强度。

断裂伸长率测试结果如图3所示，其中，实施例4与对照组相比，表明改性淀粉与PVC接枝物共同使用的效果优于淀粉和PVC接枝物的共同使用，风扇支架的断裂伸长率提高；实施例8与实施例6-7相比，表明随着改性淀粉使用量的增加，风扇支架的断裂伸长率进一步提高，表明增加改性淀粉使用量虽然不能提高风扇支架的拉伸强度，但可以提高风扇支架的断裂伸长率；实施例9与实施例8相比，表明聚丙烯酸乙酯的使用提高了风扇支架的断裂伸长率；实施例10-12与实施例9相比，表明进一步添加藻酸-1,2-丙二醇酯可以进一步提高风扇支架的断裂伸长率；实施例12与实施例13及实施例9相比，表明聚丙烯酸乙酯和藻酸-1,2-丙二醇酯共同使用可以提高风扇支架的断裂伸长率。

本发明得到的风扇支架的力学性能好，拉伸强度为50MPa以上，断裂伸长率为13％以上。

2.冲击强度测试

测试样品：实施例4-13的方法制备得到的风扇支架。设置对照组，对照组与实施例4相比，不同之处仅在于，将改性淀粉替换为淀粉。

测试方法：在冲击试验机上进行，测试样品在23℃的温度下在保湿箱中放置24h，取出进行测试。

抗冲击强度测试结果如图4所示，其中，实施例4与对照组相比，表明改性淀粉与PVC接枝物共同使用的效果优于淀粉和PVC接枝物的共同使用，风扇支架的抗冲击强度提高；实施例8与实施例6-7相比，表明随着改性淀粉使用量的增加，风扇支架的抗冲击强度进一步提高，表明增加改性淀粉使用量虽然不能提高风扇支架的拉伸强度，但可以提高风扇支架的抗冲击强度；实施例9与实施例8相比，表明聚丙烯酸乙酯的使用提高了风扇支架的抗冲击强度；实施例10-12与实施例9相比，表明进一步添加藻酸-1,2-丙二醇酯可以进一步提高风扇支架的抗冲击强度；实施例12与实施例13及实施例9相比，表明聚丙烯酸乙酯和藻酸-1,2-丙二醇酯共同使用可以提高风扇支架的抗冲击强度。

本发明得到的风扇支架的抗冲击强度好，抗冲击强度为15KJ/m²以上。

3.维卡软化温度

测试方法：GB/T 1633-2000，载荷为49N，升温速率为50℃/60min。

维卡软化温度测试结果如图5所示，实施例4与对照组相比，表明改性淀粉与PVC接枝物共同使用的效果优于淀粉和PVC接枝物的共同使用，风扇支架的维卡软化温度提高；实施例8与实施例6-7相比，表明随着改性淀粉使用量的增加，风扇支架的维卡软化温度随之降低，表明增加改性淀粉使用量不能提高风扇支架的维卡软化温度；实施例9与实施例8相比，表明聚丙烯酸乙酯的使用不能提高风扇支架的维卡软化温度；实施例10-12与实施例9相比，表明进一步添加藻酸-1,2-丙二醇酯并不能提高风扇支架的维卡软化温度；实施例12与实施例13相比，表明藻酸-1,2-丙二醇酯并不能提高风扇支架的维卡软化温度。

本发明得到的风扇支架维卡软化温度为115℃以上。

4.耐磨性能测试

测试样品：实施例4-13的方法制备得到的风扇支架，风扇支架取100g左右。设置对照组，对照组与实施例4相比，不同之处仅在于，将改性淀粉替换为淀粉。

测试方法：在磨损试验机上进行测试，比压0.5MPa，转速500r/min，测试时间3h。

耐磨性能测试结果如图6所示，实施例4与对照组相比，表明改性淀粉与PVC接枝物共同使用的效果优于淀粉和PVC接枝物的共同使用，风扇支架的耐磨性能提高；实施例8与实施例6-7相比，表明随着改性淀粉使用量的增加，风扇支架的耐磨性能进一步提高，表明增加改性淀粉使用量虽然不能提高风扇支架的拉伸强度，但可以提高风扇支架的耐磨性能；实施例9与实施例8相比，表明聚丙烯酸乙酯的使用提高了风扇支架的耐磨性能；实施例10-12与实施例9相比，表明进一步添加藻酸-1,2-丙二醇酯可以进一步提高风扇支架的耐磨性能；实施例12与实施例13及实施例9相比，表明聚丙烯酸乙酯和藻酸-1,2-丙二醇酯共同使用可以提高风扇支架的耐磨性能。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种改性淀粉，包括：由4,6-二羟基烟酸对淀粉进行改性得到。

2.一种复合材料，包括：以PBT作为基材的复合材料；所述复合材料中含有权利要求1所述的改性淀粉。

3.根据权利要求2所述的一种复合材料，其特征是：所述复合材料中含有PVC接枝物。

4.根据权利要求2所述的一种复合材料，其特征是：所述复合材料中改性淀粉的含量为3.5-17wt％。

5.根据权利要求2所述的一种复合材料，其特征是：所述复合材料中含有聚丙烯酸乙酯。

6.根据权利要求2所述的一种复合材料，其特征是：所述复合材料中含有聚丙烯酸乙酯和藻酸-1,2-丙二醇酯。

7.一种高强度风扇支架的制备方法，包括：

对淀粉进行改性得到如权利要求1所述的改性淀粉；

8.根据权利要求7所述的一种高强度风扇支架的制备方法，其特征是：所述改性淀粉的添加量为PBT树脂的5-20wt％。

9.根据权利要求7所述的一种高强度风扇支架的制备方法，其特征是：所述复合物含有PVC接枝物。

10.根据权利要求7所述的一种高强度风扇支架的制备方法，其特征是：所述制备方法包括PVC接枝物的制备工序。