一種耐熱增韌改性塑膠材料的製作方法

2023-05-20 23:31:06

本發明涉及塑膠材料領域，尤其涉及一種耐熱增韌改性塑膠材料。

背景技術：

塑膠廣泛應用於日產生活、建築領域、服裝領域、農業領域，但是現今的塑料顆粒都是化學產品，生產者為了降低生產成本，減少了化學原料中的原料。現有技術中德塑膠的耐熱性和韌性無法滿足實際使用時的需求，因此亟需設計一種耐熱增韌改性塑膠材料來解決現有技術中的問題。

技術實現要素：

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種耐熱增韌改性塑膠材料，具有優異的耐熱和韌性性能。

本發明提出的一種耐熱增韌改性塑膠材料，其原料按重量份包括：環氧樹脂80-120份、甲基乙烯基矽橡膠25-35份、聚丙烯醇30-90份、磷酸三甲酯8-16份、鄰苯二甲酸二辛酯3-9份、環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺4-6份、高嶺土1-5份、玻璃微珠4-8份、炭黑2-6份、鈦白粉1-6份、四氧化二鉛4-8份、PE蠟3-9份、甘油2-5份、黃麻纖維2-8份、左旋聚乳酸1-5份、聚己二酸2-4份、對苯二甲酸丁二酯3-9份、抗氧劑1-5份、潤滑劑1-6份、矽烷偶聯劑KH-570 2-5份、改性助劑A 4-8份、改性助劑B 9-18份。

優選地，改性助劑A的原料按重量份包括：十二烷基苯磺酸鈉5-15份、納米碳酸鈣4-8份、丙烯酸丁酯2-5份、過硫酸鉀3-6份、硫酸鋁水溶液3-6份、氨基甲酸酯5-15份、丙烯酸異丙酯2-8份、阻燃劑1-3份、增韌劑2-5份、聚對苯撐苯並二唑纖維3-9份、防水劑1-5份。

優選地，改性助劑A按如下工藝進行製備：將十二烷基苯磺酸鈉和去離子水混合均勻，攪拌2-4min，然後加入納米碳酸鈣，在超聲波下攪拌均勻，然後加熱至65-75℃，然後加入丙烯酸丁酯、過硫酸鉀和水混合均勻，反應1-3h，然後滴加硫酸鋁水溶液，破乳，過濾，然後用去離子水水洗2-4次，然後在45-55℃真空烘箱中乾燥5-7h，冷卻至室溫得到物料A，將物料A放入煅燒爐中在820-920℃下煅燒2-5h，冷卻，放入質量百分數為4-6％的鹽酸溶液中浸泡1-3h，過濾取出，用清水洗淨烘乾，粉碎得到物料A，然後將物料A、氨基甲酸酯、丙烯酸異丙酯、阻燃劑、增韌劑、聚對苯撐苯並二唑纖維和防水劑混合均勻，研磨分散均勻，即得改性助劑A。

優選地，改性助劑B的原料按重量份包括：苯乙烯5-15份、甲基丙烯酸甲酯2-8份、乳化劑1-5份、二乙烯苯2-8份、過硫酸鉀3-9份、軟水2-8份、氫氧化鋁4-8份、氫氧化鎂4-9份、硼酸鋅1-3份。

優選地，改性助劑B按如下工藝進行製備：將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乳化劑和二乙烯苯混合均勻，然後升溫至45-55℃，然後加入過硫酸鉀，升溫至60-80℃，保溫3-5h，得到物料a；將軟水、氫氧化鋁、氫氧化鎂和硼酸鋅混合均勻，升溫至65-85℃，然後加入物料a，升溫至75-85℃，然後冷卻至室溫，水洗2-4次，除去雜質和水溶性雜質，乾燥後得到改性助劑B。

優選地，高嶺土、玻璃微珠、炭黑、鈦白粉、四氧化二鉛、改性助劑A、改性助劑B和矽烷偶聯劑KH-570的重量比為2-4：5-7：3-5：2-5：5-7：5-7：10-17：3-4。

優選地，其原料按重量份包括：環氧樹脂85-115份、甲基乙烯基矽橡膠28-32份、聚丙烯醇35-85份、磷酸三甲酯9-15份、鄰苯二甲酸二辛酯4-8份、環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺4.5-5.5份、高嶺土2-3份、玻璃微珠5-7份、炭黑3-5份、鈦白粉2-5份、四氧化二鉛5-7份、PE蠟4-8份、甘油3-4份、黃麻纖維3-7份、左旋聚乳酸2-4份、聚己二酸2.5-3.5份、對苯二甲酸丁二酯4-8份、抗氧劑2-4份、潤滑劑2-5份、矽烷偶聯劑KH-570 3-4份、改性助劑A 5-7份、改性助劑B 10-17份。

優選地，其原料按重量份包括：環氧樹脂100份、甲基乙烯基矽橡膠30份、聚丙烯醇60份、磷酸三甲酯12份、鄰苯二甲酸二辛酯6份、環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺5份、高嶺土3份、玻璃微珠6份、炭黑4份、鈦白粉3.5份、四氧化二鉛6份、PE蠟6份、甘油3.5份、黃麻纖維5份、左旋聚乳酸3份、聚己二酸3份、對苯二甲酸丁二酯6份、抗氧劑3份、潤滑劑3.5份、矽烷偶聯劑KH-570 3.5份、改性助劑A 6份、改性助劑B 13.5份。

本發明的一種耐熱增韌改性塑膠材料，其原料包括環氧樹脂、甲基乙烯基矽橡膠、聚丙烯醇、磷酸三甲酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺、高嶺土、玻璃微珠、炭黑、鈦白粉、四氧化二鉛、PE蠟、甘油、黃麻纖維、左旋聚乳酸、聚己二酸、對苯二甲酸丁二酯、抗氧劑、潤滑劑、矽烷偶聯劑KH-570、改性助劑A和改性助劑B。其中添加的改性助劑A通過將十二烷基苯磺酸鈉和去離子水混合均勻，攪拌，然後加入納米碳酸鈣，在超聲波下攪拌均勻，然後加熱後加入丙烯酸丁酯、過硫酸鉀和水混合均勻，反應後滴加硫酸鋁水溶液，破乳，過濾，然後用去離子水水洗，然後在真空烘箱中乾燥，冷卻至室溫得到物料A，將物料A放入煅燒爐中煅燒，冷卻，放入鹽酸溶液中浸泡，過濾取出，用清水洗淨烘乾，粉碎得到物料A，然後將物料A、氨基甲酸酯、丙烯酸異丙酯、阻燃劑、增韌劑、聚對苯撐苯並二唑纖維和防水劑混合均勻，研磨分散均勻，即得改性助劑A，運用到本發明的改性塑膠中，有效賦予本發明塑膠優異的耐熱性能，有效提高了韌性。其中添加的改性助劑B通過將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乳化劑和二乙烯苯混合均勻，升溫後加入過硫酸鉀，升溫後保溫，得到物料a；將軟水、氫氧化鋁、氫氧化鎂和硼酸鋅混合均勻，升溫後加入物料a，升溫後冷卻至室溫，水洗，除去雜質和水溶性雜質，乾燥後得到改性助劑B，運用到本發明的改性塑膠中，賦予了本發明塑膠優異的耐熱性能，有效提高了韌性。本發明的改性塑膠材料具有優異的耐熱和韌性性能。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做出詳細說明，應當了解，實施例只用於說明本發明，而不是用於對本發明進行限定，任何在本發明基礎上所做的修改、等同替換等均在本發明的保護範圍內。

具體實施方式中，環氧樹脂的重量份可以為80份、85份、90份、95份、100份、105份、110份、115份、120份；甲基乙烯基矽橡膠的重量份可以為25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份；聚丙烯醇的重量份可以為30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份、90份；磷酸三甲酯的重量份可以為8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份；鄰苯二甲酸二辛酯的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份；高嶺土的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；玻璃微珠的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；炭黑的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份；鈦白粉的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；四氧化二鉛的重量份可以為4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份；PE蠟的重量份可以為3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份；甘油的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；黃麻纖維的重量份可以為2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份；左旋聚乳酸的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；聚己二酸的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份；對苯二甲酸丁二酯的重量份可以為3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份；抗氧劑的重量份可以為1份、2份、3份、4份、5份；潤滑劑的重量份可以為1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份；矽烷偶聯劑KH-570的重量份可以為2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份；改性助劑A的重量份可以為4份、5份、6份、7份、8份；改性助劑B的重量份可以為9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份。

實施例1

本發明提出的一種耐熱增韌改性塑膠材料，其原料按重量份包括：環氧樹脂100份、甲基乙烯基矽橡膠30份、聚丙烯醇60份、磷酸三甲酯12份、鄰苯二甲酸二辛酯6份、環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺5份、高嶺土3份、玻璃微珠6份、炭黑4份、鈦白粉3.5份、四氧化二鉛6份、PE蠟6份、甘油3.5份、黃麻纖維5份、左旋聚乳酸3份、聚己二酸3份、對苯二甲酸丁二酯6份、抗氧劑3份、潤滑劑3.5份、矽烷偶聯劑KH-570 3.5份、改性助劑A 6份、改性助劑B 13.5份。

改性助劑A按如下工藝進行製備：按重量份將10份十二烷基苯磺酸鈉和去離子水混合均勻，攪拌3min，然後加入6份納米碳酸鈣，在超聲波下攪拌均勻，然後加熱至70℃，然後加入3.5份丙烯酸丁酯、4.5份過硫酸鉀和水混合均勻，反應2h，然後滴加4.5份硫酸鋁水溶液，破乳，過濾，然後用去離子水水洗3次，然後在50℃真空烘箱中乾燥6h，冷卻至室溫得到物料A，將物料A放入煅燒爐中在840℃下煅燒3.5h，冷卻，放入質量百分數為5％的鹽酸溶液中浸泡2h，過濾取出，用清水洗淨烘乾，粉碎得到物料A，然後將物料A、10份氨基甲酸酯、5份丙烯酸異丙酯、2份阻燃劑、3.5份增韌劑、6份聚對苯撐苯並二唑纖維和3份防水劑混合均勻，研磨分散均勻，即得改性助劑A。

改性助劑B按如下工藝進行製備：按重量份將10份苯乙烯、5份甲基丙烯酸甲酯、3份乳化劑和5份二乙烯苯混合均勻，然後升溫至50℃，然後加入6份過硫酸鉀，升溫至70℃，保溫4h，得到物料a；將5份軟水、6份氫氧化鋁、6.5份氫氧化鎂和2份硼酸鋅混合均勻，升溫至75℃，然後加入物料a，升溫至80℃，然後冷卻至室溫，水洗3次，除去雜質和水溶性雜質，乾燥後得到改性助劑B。

實施例2

本發明提出的一種耐熱增韌改性塑膠材料，其原料按重量份包括：環氧樹脂80份、甲基乙烯基矽橡膠35份、聚丙烯醇30份、磷酸三甲酯16份、鄰苯二甲酸二辛酯3份、環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺6份、高嶺土1份、玻璃微珠8份、炭黑2份、鈦白粉6份、四氧化二鉛4份、PE蠟9份、甘油2份、黃麻纖維8份、左旋聚乳酸1份、聚己二酸4份、對苯二甲酸丁二酯3份、抗氧劑5份、潤滑劑1份、矽烷偶聯劑KH-570 5份、改性助劑A 4份、改性助劑B 18份。

改性助劑A按如下工藝進行製備：按重量份將5份十二烷基苯磺酸鈉和去離子水混合均勻，攪拌4min，然後加入4份納米碳酸鈣，在超聲波下攪拌均勻，然後加熱至75℃，然後加入2份丙烯酸丁酯、6份過硫酸鉀和水混合均勻，反應1h，然後滴加6份硫酸鋁水溶液，破乳，過濾，然後用去離子水水洗2次，然後在55℃真空烘箱中乾燥5h，冷卻至室溫得到物料A，將物料A放入煅燒爐中在920℃下煅燒2h，冷卻，放入質量百分數為6％的鹽酸溶液中浸泡1h，過濾取出，用清水洗淨烘乾，粉碎得到物料A，然後將物料A、15份氨基甲酸酯、2份丙烯酸異丙酯、3份阻燃劑、2份增韌劑、9份聚對苯撐苯並二唑纖維和1份防水劑混合均勻，研磨分散均勻，即得改性助劑A。

改性助劑B按如下工藝進行製備：按重量份將5份苯乙烯、8份甲基丙烯酸甲酯、1份乳化劑和8份二乙烯苯混合均勻，然後升溫至45℃，然後加入9份過硫酸鉀，升溫至60℃，保溫5h，得到物料a；將2份軟水、8份氫氧化鋁、4份氫氧化鎂和3份硼酸鋅混合均勻，升溫至65℃，然後加入物料a，升溫至85℃，然後冷卻至室溫，水洗2次，除去雜質和水溶性雜質，乾燥後得到改性助劑B。

實施例3

本發明提出的一種耐熱增韌改性塑膠材料，其原料按重量份包括：環氧樹脂120份、甲基乙烯基矽橡膠25份、聚丙烯醇90份、磷酸三甲酯8份、鄰苯二甲酸二辛酯9份、環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺4份、高嶺土5份、玻璃微珠4份、炭黑6份、鈦白粉1份、四氧化二鉛8份、PE蠟3份、甘油5份、黃麻纖維2份、左旋聚乳酸5份、聚己二酸2份、對苯二甲酸丁二酯9份、抗氧劑1份、潤滑劑6份、矽烷偶聯劑KH-570 2份、改性助劑A 8份、改性助劑B 9份。

改性助劑A按如下工藝進行製備：按重量份將15份十二烷基苯磺酸鈉和去離子水混合均勻，攪拌2min，然後加入8份納米碳酸鈣，在超聲波下攪拌均勻，然後加熱至65℃，然後加入5份丙烯酸丁酯、3份過硫酸鉀和水混合均勻，反應3h，然後滴加3份硫酸鋁水溶液，破乳，過濾，然後用去離子水水洗4次，然後在45℃真空烘箱中乾燥7h，冷卻至室溫得到物料A，將物料A放入煅燒爐中在820℃下煅燒5h，冷卻，放入質量百分數為4％的鹽酸溶液中浸泡3h，過濾取出，用清水洗淨烘乾，粉碎得到物料A，然後將物料A、5份氨基甲酸酯、8份丙烯酸異丙酯、1份阻燃劑、5份增韌劑、3份聚對苯撐苯並二唑纖維和5份防水劑混合均勻，研磨分散均勻，即得改性助劑A。

改性助劑B按如下工藝進行製備：按重量份將15份苯乙烯、2份甲基丙烯酸甲酯、5份乳化劑和2份二乙烯苯混合均勻，然後升溫至55℃，然後加入3份過硫酸鉀，升溫至80℃，保溫3h，得到物料a；將8份軟水、4份氫氧化鋁、9份氫氧化鎂和1份硼酸鋅混合均勻，升溫至85℃，然後加入物料a，升溫至75℃，然後冷卻至室溫，水洗4次，除去雜質和水溶性雜質，乾燥後得到改性助劑B。

實施例4

本發明提出的一種耐熱增韌改性塑膠材料，其原料按重量份包括：環氧樹脂85份、甲基乙烯基矽橡膠32份、聚丙烯醇35份、磷酸三甲酯15份、鄰苯二甲酸二辛酯4份、環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺5.5份、高嶺土2份、玻璃微珠7份、炭黑3份、鈦白粉5份、四氧化二鉛5份、PE蠟8份、甘油3份、黃麻纖維7份、左旋聚乳酸2份、聚己二酸3.5份、對苯二甲酸丁二酯4份、抗氧劑4份、潤滑劑2份、矽烷偶聯劑KH-570 4份、改性助劑A 5份、改性助劑B 17份。

改性助劑A按如下工藝進行製備：按重量份將8份十二烷基苯磺酸鈉和去離子水混合均勻，攪拌3.5min，然後加入5份納米碳酸鈣，在超聲波下攪拌均勻，然後加熱至72℃，然後加入3份丙烯酸丁酯、5份過硫酸鉀和水混合均勻，反應1.5h，然後滴加5份硫酸鋁水溶液，破乳，過濾，然後用去離子水水洗2次，然後在52℃真空烘箱中乾燥5.5h，冷卻至室溫得到物料A，將物料A放入煅燒爐中在910℃下煅燒3h，冷卻，放入質量百分數為5.5％的鹽酸溶液中浸泡1.5h，過濾取出，用清水洗淨烘乾，粉碎得到物料A，然後將物料A、12份氨基甲酸酯、3份丙烯酸異丙酯、2.5份阻燃劑、3份增韌劑、8份聚對苯撐苯並二唑纖維和2份防水劑混合均勻，研磨分散均勻，即得改性助劑A。

改性助劑B按如下工藝進行製備：按重量份將8份苯乙烯、7份甲基丙烯酸甲酯、2份乳化劑和7份二乙烯苯混合均勻，然後升溫至48℃，然後加入8份過硫酸鉀，升溫至65℃，保溫4.5h，得到物料a；將3份軟水、7份氫氧化鋁、5份氫氧化鎂和2.5份硼酸鋅混合均勻，升溫至68℃，然後加入物料a，升溫至82℃，然後冷卻至室溫，水洗2次，除去雜質和水溶性雜質，乾燥後得到改性助劑B。

實施例5

本發明提出的一種耐熱增韌改性塑膠材料，其原料按重量份包括：環氧樹脂115份、甲基乙烯基矽橡膠28份、聚丙烯醇85份、磷酸三甲酯9份、鄰苯二甲酸二辛酯8份、環己基硫代鄰苯二甲醯亞胺4.5份、高嶺土3份、玻璃微珠5份、炭黑5份、鈦白粉2份、四氧化二鉛7份、PE蠟4份、甘油4份、黃麻纖維3份、左旋聚乳酸4份、聚己二酸2.5份、對苯二甲酸丁二酯8份、抗氧劑2份、潤滑劑5份、矽烷偶聯劑KH-570 3份、改性助劑A 7份、改性助劑B 10份。

改性助劑A按如下工藝進行製備：按重量份將12份十二烷基苯磺酸鈉和去離子水混合均勻，攪拌2.5min，然後加入7份納米碳酸鈣，在超聲波下攪拌均勻，然後加熱至68℃，然後加入4份丙烯酸丁酯、4份過硫酸鉀和水混合均勻，反應2.5h，然後滴加4份硫酸鋁水溶液，破乳，過濾，然後用去離子水水洗4次，然後在48℃真空烘箱中乾燥6.5h，冷卻至室溫得到物料A，將物料A放入煅燒爐中在830℃下煅燒4h，冷卻，放入質量百分數為4.5％的鹽酸溶液中浸泡2.5h，過濾取出，用清水洗淨烘乾，粉碎得到物料A，然後將物料A、8份氨基甲酸酯、7份丙烯酸異丙酯、1.5份阻燃劑、4份增韌劑、4份聚對苯撐苯並二唑纖維和4份防水劑混合均勻，研磨分散均勻，即得改性助劑A。

改性助劑B按如下工藝進行製備：按重量份將12份苯乙烯、3份甲基丙烯酸甲酯、4份乳化劑和3份二乙烯苯混合均勻，然後升溫至52℃，然後加入4份過硫酸鉀，升溫至75℃，保溫3.5h，得到物料a；將7份軟水、5份氫氧化鋁、8份氫氧化鎂和1.5份硼酸鋅混合均勻，升溫至82℃，然後加入物料a，升溫至78℃，然後冷卻至室溫，水洗4次，除去雜質和水溶性雜質，乾燥後得到改性助劑B。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。