一種塑膠材料的製作方法
2023-05-30 00:52:36
本發明屬於塑膠材料製備技術及環保領域，具體涉及一種塑膠材料。
背景技術：
：傳統的塑料多為絕熱材料，隨著電路板大規模集成化和微封裝技術的迅猛發展，電子元器件體積不斷縮小，組裝密度越來越高，而功率在不斷增大，隨之發熱量也增大。因此，散熱成為電子工業中一個重要問題。具有優良導熱性能的金屬、陶瓷及碳材料，由於電絕緣性、加工成型性能較差和成本較高等問題，難以適應現在技術發展的需要。典型的導熱塑料熱傳導率範圍為1-20w/m·k，某些品級可以達到100w/m·k。這一數值大約是傳統塑料的5-100倍，一般塑料的熱傳導率只有0.2w/m·k，一些鑄鋁合金的熱傳導率為50-100w/m·k。與傳統導熱材料相比，尼龍具有良好的拉伸強度和耐撓曲性能，但抗衝擊性能較差，而且塑料具有易燃的特點。導熱塑料把塑料成型的簡易性和優異的導熱性結合在一起，可以為研發人員提供更大的設計自由度，而且製件的重量小。然而導熱塑料很難同時具有導熱性能高、絕緣，和優異的力學性能，難以滿足實際使用的需要，並且塑料易燃，易造成安全隱患。中國專利申請號：201210260475.5介紹一種導熱尼龍複合材料及其製備方法，其中添加的材料是尼龍、高導熱纖維、高導熱填料和助劑，所謂的高導熱填料是碳纖維、碳化矽，都是昂貴材料，在實際中很難應用。中國專利申請號：201110377637.9介紹一種阻燃導熱尼龍66複合材料及其製備方法，其中添加的材料是尼龍66、纖維、金屬氮化物、助劑、複合阻燃劑等，其製備的導熱材料阻燃性能一般，而且因為加了石墨粉之類導電的物質容易導電，並且力學性能下降較多。中國專利申請號：201110311516.4介紹一種高導熱尼龍66複合材料及其製備方法，其中添加的材料是尼龍66、導熱填料、偶聯劑、抗氧劑等，其敘述的方法對改善導熱填料團聚和分散性效果並不理想。技術實現要素：本發明要解決的技術問題是提供一種塑膠材料，以解決現有塑膠材料阻燃性及其他力學性能差，製備成本高等問題。本發明的塑膠材料阻燃效果好，抗衝擊能力強，韌性強，是一種性能優的塑膠材料，製備成本低，可推廣應用，有顯著的經濟和社會效益。為了解決以上技術問題，本發明採用以下技術方案：一種塑膠材料，以重量份為單位，包括以下原料：尼龍35-115份、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物30-75份、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮25-60份、乙烯基雙硬脂醯胺20-40份、聚對苯二甲酸丁二醇酯15-30份、聚醚丙三醇12-25份、液體石蠟10-20份、橄欖油10-15份、玻璃纖維8-14份、羧甲基纖維素6-12份、填充劑15-25份、加成劑8-12份、阻燃劑4-6份、消煙劑3-5份、紫外線吸收劑1-3份；所述加成劑以重量份為單位，包括以下原料：發生劑0.6-1份、偶聯劑1.2-1.6份、相容劑0.8-1.2份、抗氧化劑0.6-1份、調節劑0.6-1.2份、強化劑0.6-1份、聚凝劑1.2-1.6份、增塑劑1.2-1.8份、穩定劑0.6-0.8份、終止劑0.6-0.8份；所述發生劑為氣溶膠發生劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述調節劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑以重量份為單位，包括以下原料：苯乙烯0.16-0.24份、丁基丙烯酸甲酯0.16-0.24份、醋酸丁烯酯0.12-0.2份、環烷酸鈷0.08-0.16份、溴化鋅0.08-0.16份；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述穩定劑為肪酸類熱穩定劑；所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：三氧化二銻0.8-1.2份、六溴環十二烷0.4-0.8份、單羥基丙烯酸酯0.4-0.8份、氧化鉬0.8-1份、丙烯酸甲酯0.4-0.6份、丁醇0.4-0.6份、膨潤土0.8-1份；所述消煙劑以重量份為單位，包括以下原料：二月桂酸二丁基錫1-1.6份、氫氧化鋯1-1.6份、滑石粉0.5-1份、氧化鋁0.5-0.8份；所述塑膠材料的製備方法，包括以下步驟：S1：製備加成劑，所述加成劑的製備方法，包括以下步驟：S11：將發生劑、偶聯劑、相容劑、抗氧化劑混合升溫至120-135℃，在轉速為200-300r/min下反應40-60min，製得物料A；S12：向步驟S11製得的物料A中加入調節劑、強化劑、聚凝劑混合後升溫至150-160℃，在轉速為300-400r/min下反應150-180min，製得物料B；S13：向步驟S12製得的物料B中加入增塑劑、穩定劑、終止劑混合後降溫至110-120℃，在轉速為200-300r/min下反應60-90min，製得加成劑；S2：將步驟S1製得的加成劑、尼龍、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮、乙烯基雙硬脂醯胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充劑加入混合機中，在3000-5000r/min下攪拌捏合成6-10min，製得捏合物；S3：將步驟S2製得的捏合物、液體石蠟、橄欖油、玻璃纖維、羧甲基纖維素、阻燃劑、消煙劑、紫外線吸收劑加入雙螺杆擠出機中，在溫度為250-265℃，轉速為400-500r/min的條件下熔融混合均勻後擠出，通過水槽拉條並在切粒機中造粒，製得塑膠材料。進一步地，所述填充劑為納米碳酸鈣。進一步地，所述偶聯劑為環氧矽烷類偶聯劑。進一步地，所述抗氧化劑為抗氧劑1010。進一步地，所述終止劑為苯丙烯。進一步地，所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯。進一步地，步驟S3中所述粒徑為0.1-1cm。本發明具有以下有益效果：（1）本發明的塑膠材料具有高阻燃性能和抑煙效果，在高溫下不會釋放有毒有害物質，避免對人體的二次傷害；（2）本發明的塑膠材料阻燃效果好，抗衝擊能力強，韌性強，既獲得了優良的阻燃性能又保持了塑膠材料較好的力學性能，是一種性能優的塑膠材料，製備成本低，可推廣應用，有顯著的經濟和社會效益。（3）本發明的塑膠材料可廣泛應用於電子工業等行業，阻燃效果好，無法燃燒及形成火焰，性能穩定可靠。【具體實施方式】為便於更好地理解本發明，通過以下實施例加以說明，這些實施例屬於本發明的保護範圍，但不限制本發明的保護範圍。在實施例中，所述塑膠材料，以重量份為單位，包括以下原料：尼龍35-115份、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物30-75份、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮25-60份、乙烯基雙硬脂醯胺20-40份、聚對苯二甲酸丁二醇酯15-30份、聚醚丙三醇12-25份、液體石蠟10-20份、橄欖油10-15份、玻璃纖維8-14份、羧甲基纖維素6-12份、填充劑15-25份、加成劑8-12份、阻燃劑4-6份、消煙劑3-5份、紫外線吸收劑1-3份；所述填充劑為納米碳酸鈣；所述加成劑以重量份為單位，包括以下原料：發生劑0.6-1份、偶聯劑1.2-1.6份、相容劑0.8-1.2份、抗氧化劑0.6-1份、調節劑0.6-1.2份、強化劑0.6-1份、聚凝劑1.2-1.6份、增塑劑1.2-1.8份、穩定劑0.6-0.8份、終止劑0.6-0.8份；所述發生劑為氣溶膠發生劑；所述偶聯劑為環氧矽烷類偶聯劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述調節劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑以重量份為單位，包括以下原料：苯乙烯0.16-0.24份、丁基丙烯酸甲酯0.16-0.24份、醋酸丁烯酯0.12-0.2份、環烷酸鈷0.08-0.16份、溴化鋅0.08-0.16份；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述穩定劑為肪酸類熱穩定劑；所述終止劑為苯丙烯；所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：三氧化二銻0.8-1.2份、六溴環十二烷0.4-0.8份、單羥基丙烯酸酯0.4-0.8份、氧化鉬0.8-1份、丙烯酸甲酯0.4-0.6份、丁醇0.4-0.6份、膨潤土0.8-1份；所述消煙劑以重量份為單位，包括以下原料：二月桂酸二丁基錫1-1.6份、氫氧化鋯1-1.6份、滑石粉0.5-1份、氧化鋁0.5-0.8份；所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；所述塑膠材料的製備方法，包括以下步驟：S1：製備加成劑，所述加成劑的製備方法，包括以下步驟：S11：將發生劑、偶聯劑、相容劑、抗氧化劑混合升溫至120-135℃，在轉速為200-300r/min下反應40-60min，製得物料A；S12：向步驟S11製得的物料A中加入調節劑、強化劑、聚凝劑混合後升溫至150-160℃，在轉速為300-400r/min下反應150-180min，製得物料B；S13：向步驟S12製得的物料B中加入增塑劑、穩定劑、終止劑混合後降溫至110-120℃，在轉速為200-300r/min下反應60-90min，製得加成劑；S2：將步驟S1製得的加成劑、尼龍、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮、乙烯基雙硬脂醯胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充劑加入混合機中，在3000-5000r/min下攪拌捏合成6-10min，製得捏合物；S3：將步驟S2製得的捏合物、液體石蠟、橄欖油、玻璃纖維、羧甲基纖維素、阻燃劑、消煙劑、紫外線吸收劑加入雙螺杆擠出機中，在溫度為250-265℃，轉速為400-500r/min的條件下熔融混合均勻後擠出，通過水槽拉條並在切粒機中造成粒徑為0.1-1cm顆粒，製得塑膠材料。下面通過更具體實施例對本發明進行說明。實施例1一種塑膠材料，以重量份為單位，包括以下原料：尼龍75份、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物55份、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮45份、乙烯基雙硬脂醯胺30份、聚對苯二甲酸丁二醇酯22份、聚醚丙三醇18份、液體石蠟15份、橄欖油12份、玻璃纖維12份、羧甲基纖維素9份、填充劑20份、加成劑10份、阻燃劑5份、消煙劑4份、紫外線吸收劑2份；所述填充劑為納米碳酸鈣；所述加成劑以重量份為單位，包括以下原料：發生劑0.8份、偶聯劑1.4份、相容劑1份、抗氧化劑0.8份、調節劑0.9份、強化劑0.8份、聚凝劑1.4份、增塑劑1.5份、穩定劑0.7份、終止劑0.7份；所述發生劑為氣溶膠發生劑；所述偶聯劑為環氧矽烷類偶聯劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述調節劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑以重量份為單位，包括以下原料：苯乙烯0.2份、丁基丙烯酸甲酯0.2份、醋酸丁烯酯0.14份、環烷酸鈷0.12份、溴化鋅0.12份；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述穩定劑為肪酸類熱穩定劑；所述終止劑為苯丙烯；所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：三氧化二銻1份、六溴環十二烷0.6份、單羥基丙烯酸酯0.6份、氧化鉬0.9份、丙烯酸甲酯0.5份、丁醇0.5份、膨潤土0.9份；所述消煙劑以重量份為單位，包括以下原料：二月桂酸二丁基錫1.3份、氫氧化鋯1.3份、滑石粉0.8份、氧化鋁0.6份；所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；所述塑膠材料的製備方法，包括以下步驟：S1：製備加成劑，所述加成劑的製備方法，包括以下步驟：S11：將發生劑、偶聯劑、相容劑、抗氧化劑混合升溫至130℃，在轉速為300r/min下反應50min，製得物料A；S12：向步驟S11製得的物料A中加入調節劑、強化劑、聚凝劑混合後升溫至155℃，在轉速為400r/min下反應170min，製得物料B；S13：向步驟S12製得的物料B中加入增塑劑、穩定劑、終止劑混合後降溫至115℃，在轉速為300r/min下反應75min，製得加成劑；S2：將步驟S1製得的加成劑、尼龍、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮、乙烯基雙硬脂醯胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充劑加入混合機中，在4000r/min下攪拌捏合成8min，製得捏合物；S3：將步驟S2製得的捏合物、液體石蠟、橄欖油、玻璃纖維、羧甲基纖維素、阻燃劑、消煙劑、紫外線吸收劑加入雙螺杆擠出機中，在溫度為260℃，轉速為500r/min的條件下熔融混合均勻後擠出，通過水槽拉條並在切粒機中造成粒徑為0.5cm顆粒，製得塑膠材料。實施例2一種塑膠材料，以重量份為單位，包括以下原料：尼龍35份、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物30份、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮25份、乙烯基雙硬脂醯胺20份、聚對苯二甲酸丁二醇酯15份、聚醚丙三醇12份、液體石蠟10份、橄欖油10份、玻璃纖維8份、羧甲基纖維素6份、填充劑15份、加成劑8份、阻燃劑4份、消煙劑3份、紫外線吸收劑1份；所述填充劑為納米碳酸鈣；所述加成劑以重量份為單位，包括以下原料：發生劑0.6份、偶聯劑1.2份、相容劑0.8份、抗氧化劑0.6份、調節劑0.6份、強化劑0.6份、聚凝劑1.2份、增塑劑1.2份、穩定劑0.6份、終止劑0.6份；所述發生劑為氣溶膠發生劑；所述偶聯劑為環氧矽烷類偶聯劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述調節劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑以重量份為單位，包括以下原料：苯乙烯0.16份、丁基丙烯酸甲酯0.16份、醋酸丁烯酯0.12份、環烷酸鈷0.08份、溴化鋅0.08份；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述穩定劑為肪酸類熱穩定劑；所述終止劑為苯丙烯；所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：三氧化二銻0.8份、六溴環十二烷0.4份、單羥基丙烯酸酯0.4份、氧化鉬0.8份、丙烯酸甲酯0.4份、丁醇0.4份、膨潤土0.8份；所述消煙劑以重量份為單位，包括以下原料：二月桂酸二丁基錫1份、氫氧化鋯1份、滑石粉0.5份、氧化鋁0.5份；所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；所述塑膠材料的製備方法，包括以下步驟：S1：製備加成劑，所述加成劑的製備方法，包括以下步驟：S11：將發生劑、偶聯劑、相容劑、抗氧化劑混合升溫至120℃，在轉速為200r/min下反應60min，製得物料A；S12：向步驟S11製得的物料A中加入調節劑、強化劑、聚凝劑混合後升溫至150℃，在轉速為300r/min下反應150min，製得物料B；S13：向步驟S12製得的物料B中加入增塑劑、穩定劑、終止劑混合後降溫至110℃，在轉速為200r/min下反應90min，製得加成劑；S2：將步驟S1製得的加成劑、尼龍、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮、乙烯基雙硬脂醯胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充劑加入混合機中，在3000r/min下攪拌捏合成10min，製得捏合物；S3：將步驟S2製得的捏合物、液體石蠟、橄欖油、玻璃纖維、羧甲基纖維素、阻燃劑、消煙劑、紫外線吸收劑加入雙螺杆擠出機中，在溫度為250℃，轉速為400r/min的條件下熔融混合均勻後擠出，通過水槽拉條並在切粒機中造成粒徑為0.1cm顆粒，製得塑膠材料。實施例3一種塑膠材料，以重量份為單位，包括以下原料：尼龍115份、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物75份、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮60份、乙烯基雙硬脂醯胺40份、聚對苯二甲酸丁二醇酯30份、聚醚丙三醇25份、液體石蠟20份、橄欖油15份、玻璃纖維14份、羧甲基纖維素12份、填充劑25份、加成劑12份、阻燃劑6份、消煙劑5份、紫外線吸收劑3份；所述填充劑為納米碳酸鈣；所述加成劑以重量份為單位，包括以下原料：發生劑1份、偶聯劑1.6份、相容劑1.2份、抗氧化劑1份、調節劑1.2份、強化劑1份、聚凝劑1.6份、增塑劑1.8份、穩定劑0.8份、終止劑0.8份；所述發生劑為氣溶膠發生劑；所述偶聯劑為環氧矽烷類偶聯劑；所述相容劑為馬來酸酐接枝相容劑；所述抗氧化劑為抗氧劑1010；所述調節劑為丙烯酸酯類加工助劑；所述強化劑以重量份為單位，包括以下原料：苯乙烯0.24份、丁基丙烯酸甲酯0.24份、醋酸丁烯酯0.2份、環烷酸鈷0.16份、溴化鋅0.16份；所述聚凝劑為聚合氯化鋁；所述增塑劑為己二酸二辛酯；所述穩定劑為肪酸類熱穩定劑；所述終止劑為苯丙烯；所述阻燃劑以重量份為單位，包括以下原料：三氧化二銻1.2份、六溴環十二烷0.8份、單羥基丙烯酸酯0.8份、氧化鉬1份、丙烯酸甲酯0.6份、丁醇0.6份、膨潤土1份；所述消煙劑以重量份為單位，包括以下原料：二月桂酸二丁基錫1.6份、氫氧化鋯1.6份、滑石粉1份、氧化鋁0.8份；所述紫外線吸收劑為鄰羥基苯甲酸苯酯；所述塑膠材料的製備方法，包括以下步驟：S1：製備加成劑，所述加成劑的製備方法，包括以下步驟：S11：將發生劑、偶聯劑、相容劑、抗氧化劑混合升溫至135℃，在轉速為300r/min下反應40min，製得物料A；S12：向步驟S11製得的物料A中加入調節劑、強化劑、聚凝劑混合後升溫至160℃，在轉速為400r/min下反應150min，製得物料B；S13：向步驟S12製得的物料B中加入增塑劑、穩定劑、終止劑混合後降溫至120℃，在轉速為300r/min下反應60min，製得加成劑；S2：將步驟S1製得的加成劑、尼龍、順丁烯二酸酐-苯丙烯共聚物、2-羥基-4-辛氧基二苯丙酮、乙烯基雙硬脂醯胺、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚醚丙三醇、填充劑加入混合機中，在5000r/min下攪拌捏合成6min，製得捏合物；S3：將步驟S2製得的捏合物、液體石蠟、橄欖油、玻璃纖維、羧甲基纖維素、阻燃劑、消煙劑、紫外線吸收劑加入雙螺杆擠出機中，在溫度為265℃，轉速為500r/min的條件下熔融混合均勻後擠出，通過水槽拉條並在切粒機中造成粒徑為1cm顆粒，製得塑膠材料。本實施例1-3製備的塑膠材料經檢測，其性能如下表所示：實施例防火等級拉伸強度（MPa）導熱係數（w/m·k）彎曲強度（MPa）熱變形溫度（℃）衝擊強度（J/cm2）1V-1207.891.31214.87256.750.512V-1205.431.29213.15254.580.493V-1208.671.34216.45257.450.53由上表可知，本發明的膠材料阻燃效果好，抗衝擊能力強，韌性強，既獲得了優良的阻燃性能又保持了塑膠材料較好的力學性能，是一種性能優的塑膠材料，可推廣應用，有顯著的經濟和社會效益。以上內容不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明，對於本發明所屬
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明由所提交的權利要求書確定的專利保護範圍。當前第1頁1 2 3