一種緩衝機械外殼保護材料的製備方法與流程
2023-07-14 17:25:46 1
本發明屬於材料領域，具體涉及一種緩衝機械外殼保護材料的製備方法。
背景技術：
聚丙烯為無毒、無臭、無味的乳白色高結晶的聚合物，密度只有0.90-0.91g/cm3，是目前所有塑料中最輕的品種之一。它對水特別穩定，在水中的吸水率僅為0.01%，分子量約8萬-15萬。成型性好，但因收縮率大(為1%~2.5%）.厚壁製品易凹陷，對一些尺寸精度較高零件，很難於達到要求，製品表面光澤好。聚丙烯的結晶度高，結構規整，因而具有優良的力學性能。聚丙烯力學性能的絕對值高於聚乙烯，但在塑料材料中仍屬於偏低的品種，其拉伸強度僅可達到30mpa或稍高的水平，等規指數較大的聚丙烯具有較高的拉伸強度，但隨等規指數的提高，材料的衝擊強度有所下降，但下降至某一數值後不再變化；目前將聚丙烯作為機械外殼保護材料的應用越來越多，但是隨著機械外殼承受的抗衝擊、抗壓等的加強，如何進一步提高其表面強度、回彈性就顯得特別必要。
技術實現要素：
本發明的目的在於針對現有技術中聚丙烯機械外殼保護材料的抗衝擊強度低的缺陷，提供一種緩衝機械外殼保護材料的製備方法。
為實現上述目的，本發明採用以下技術方案：
一種緩衝機械外殼保護材料的製備方法，包括以下步驟：
（1）取1.4-2重量份的2-巰基苯並咪唑，加入到其重量10-17倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入2-3重量份的矽烷偶聯劑，60-65℃下保溫攪拌20-30分鐘，得矽烷醇溶液；
（2）取10-17重量份的納米氧化矽，加入到其重量17-20倍的、96-98%的硫酸溶液中，升高溫度為50-60℃，超聲10-12分鐘，得羧基化氧化矽；
（3）取20-30重量份的甲基丙烯酸甲酯、1-3重量份的馬來酸酐混合，加入到上述矽烷醇溶液中，攪拌均勻，送入到反應釜中，通入氮氣，調節反應釜溫度為70-75℃，加入0.5-0.7重量份的過氧化二異丙苯，保溫攪拌1-2小時，出料，與羧基化氧化矽混合，在90-95℃下保溫攪拌30-40分鐘，得酯化聚合物氧化矽；
（4）取1-2重量份的蓖麻酸鈣，加入到其重量4-6倍的二甲基甲醯胺中，在50-60℃下保溫攪拌10-20分鐘，加入2-3重量份的氫氧化鎂，攪拌至常溫，得醯胺溶液；
（5）取120-140重量份的聚丙烯，加入到其重量1.7-2倍的二甲基亞碸中，加入2-3重量份的乙醯丙酮鋅，送入到130-140℃的油浴中，保溫攪拌10-20分鐘，出料，與羥基硬脂酸混合，攪拌至常溫，得改性聚丙烯溶液；
（6）取上述改性聚丙烯溶液、醯胺溶液混合，攪拌均勻，加入1-2重量份的辛酸亞錫，升高溫度為80-90℃，加入酯化聚合物氧化矽，保溫攪拌1-2小時，過濾，將沉澱水洗，真空60-70℃下乾燥1-2小時，冷卻至常溫，得氧化矽多聚物；
（7）取氧化矽多聚物，與2-3重量份的硬脂酸鋅混合，送入到反應釜中，熔融擠出，冷卻，即得所述緩衝機械外殼保護材料。
所述的矽烷偶聯劑為矽烷偶聯劑kh550、矽烷偶聯劑kh560中的一種。
本發明的優點:
本發明首先採用矽烷偶聯劑處理2-巰基苯並咪唑，得矽烷醇溶液；然後以甲基丙烯酸甲酯為單體，以矽烷醇溶液為反應溶劑，過氧化二異丙苯為引發劑進行聚合反應，並引入馬來酸酐，將得到的羧基化聚合物與羧基化氧化矽混合，與無水乙醇反應，得到酯化聚合物氧化矽，該酯化聚合物氧化矽將氧化矽有效的分散到聚甲基丙烯酸甲酯中，提高了氧化矽與酯化物的相容性；
然後將氫氧化鎂通過醯胺分散，聚丙烯通過羥基硬脂酸改性，混合反應，得到氫氧化鎂交聯聚丙烯，提高了氫氧化鎂與聚丙烯間的分散性；本發明加入的氫氧化鎂、氧化矽有效的分散到聚合物中，有效的降低了團聚，提高了成品的穩定性強度和力學性能，同時聚甲基丙烯酸甲酯具有很好的彈性，可以有效的提高成品的緩衝性能，提高機械外殼的抗衝擊強度。
具體實施方式
實施例1
一種緩衝機械外殼保護材料的製備方法，包括以下步驟：
（1）取1.4重量份的2-巰基苯並咪唑，加入到其重量10倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入2重量份的矽烷偶聯劑，60℃下保溫攪拌20分鐘，得矽烷醇溶液；
（2）取10重量份的納米氧化矽，加入到其重量17倍的、96%的硫酸溶液中，升高溫度為50℃，超聲10分鐘，得羧基化氧化矽；
（3）取20重量份的甲基丙烯酸甲酯、1重量份的馬來酸酐混合，加入到上述矽烷醇溶液中，攪拌均勻，送入到反應釜中，通入氮氣，調節反應釜溫度為70℃，加入0.5重量份的過氧化二異丙苯，保溫攪拌1小時，出料，與羧基化氧化矽混合，在90℃下保溫攪拌30分鐘，得酯化聚合物氧化矽；
（4）取1-2重量份的蓖麻酸鈣，加入到其重量4倍的二甲基甲醯胺中，在50℃下保溫攪拌10分鐘，加入2-3重量份的氫氧化鎂，攪拌至常溫，得醯胺溶液；
（5）取120-140重量份的聚丙烯，加入到其重量1.7倍的二甲基亞碸中，加入2重量份的乙醯丙酮鋅，送入到130℃的油浴中，保溫攪拌10分鐘，出料，與羥基硬脂酸混合，攪拌至常溫，得改性聚丙烯溶液；
（6）取上述改性聚丙烯溶液、醯胺溶液混合，攪拌均勻，加入1重量份的辛酸亞錫，升高溫度為90℃，加入酯化聚合物氧化矽，保溫攪拌1小時，過濾，將沉澱水洗，真空70℃下乾燥2小時，冷卻至常溫，得氧化矽多聚物；
（7）取氧化矽多聚物，與3重量份的硬脂酸鋅混合，送入到反應釜中，熔融擠出，冷卻，即得所述緩衝機械外殼保護材料。
所述的矽烷偶為矽烷偶聯劑kh560。
實施例2
一種緩衝機械外殼保護材料的製備方法，包括以下步驟：
（1）取1.4重量份的2-巰基苯並咪唑，加入到其重量10倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入2重量份的矽烷偶聯劑，60℃下保溫攪拌20分鐘，得矽烷醇溶液；
（2）取10重量份的納米氧化矽，加入到其重量17倍的、96%的硫酸溶液中，升高溫度為50℃，超聲10分鐘，得羧基化氧化矽；
（3）取20重量份的甲基丙烯酸甲酯、1重量份的馬來酸酐混合，加入到上述矽烷醇溶液中，攪拌均勻，送入到反應釜中，通入氮氣，調節反應釜溫度為70℃，加入0.5重量份的過氧化二異丙苯，保溫攪拌1小時，出料，與羧基化氧化矽混合，在90℃下保溫攪拌30分鐘，得酯化聚合物氧化矽；
（4）取1重量份的蓖麻酸鈣，加入到其重量4倍的二甲基甲醯胺中，在50℃下保溫攪拌10分鐘，加入2重量份的氫氧化鎂，攪拌至常溫，得醯胺溶液；
（5）取120重量份的聚丙烯，加入到其重量1.7倍的二甲基亞碸中，加入2重量份的乙醯丙酮鋅，送入到130℃的油浴中，保溫攪拌10分鐘，出料，與羥基硬脂酸混合，攪拌至常溫，得改性聚丙烯溶液；
（6）取上述改性聚丙烯溶液、醯胺溶液混合，攪拌均勻，加入1重量份的辛酸亞錫，升高溫度為80℃，加入酯化聚合物氧化矽，保溫攪拌1小時，過濾，將沉澱水洗，真空60℃下乾燥1小時，冷卻至常溫，得氧化矽多聚物；
（7）取氧化矽多聚物，與2重量份的硬脂酸鋅混合，送入到反應釜中，熔融擠出，冷卻，即得所述緩衝機械外殼保護材料。
所述的矽烷偶聯劑為矽烷偶聯劑kh550。