一種複合注塑材料的製作方法

2023-11-06 02:55:27 4

本發明涉及材料領域，特別是涉及一種複合注塑材料。

背景技術：

烯烴類聚合物例如聚乙烯、聚丙烯等具有優良的機械性能、加工性能及較低的價格，從而在輸送管道中得到了廣泛應用。然而較高的氣體滲透性能制約了其在石油等輸送中的進一步應用，因此，提高烯烴類聚合物的氣體阻隔性一直是輸送管道領域的研究重點。片層共混是提高聚合物阻隔性能的主要方法之一。由氣體滲透理論可知，片層的寬厚比、剝離程度、取向及界面作用是影響氣體滲透性能的關鍵因素。氧化石墨烯因具有較大的寬厚比，且易在聚合物中形成良好的取向分布，而成為理想的氣體阻隔填充材料。

本發明在研究了現有技術中氣體滲透性較高的基礎上提出了一種複合注塑材料。

技術實現要素：

為解決現有技術中氣體滲透性較高的技術問題，本發明採用的一個技術方案是：提供一種複合注塑材料，其組成成份包括：氧化石墨、十二烷基胺、高密度聚氯乙烯、碳酸鈣、氯化聚乙烯、pvc改性劑、增塑劑、聚乙烯蠟、硬脂酸、複合穩定劑。

進一步，所述成份按重量份計為氧化石墨9～11份、十二烷基胺25～30份，高密度聚氯乙烯90～100份、碳酸鈣23～28份、氯化聚乙烯3～8份、pvc改性劑20～29份、增塑劑2～6份、聚乙烯蠟0.2～1.8份、硬脂酸0.2～1.7份、複合穩定劑3～6份。

在具體的一個實施例中，其組成成份按重量份計為氧化石墨10份、十二烷基胺27份，高密度聚氯乙烯95份、碳酸鈣25份、氯化聚乙烯5份、pvc改性劑25份、增塑劑3份、聚乙烯蠟0.5份、硬脂酸0.5份、複合穩定劑4.5份。

本發明的組份採用上述重量份的成份製得複合注塑材料滲透性低，密封性好。

進一步，所述pvc改性劑類苯乙烯改性劑。

類苯乙烯改性劑類苯乙烯改性劑與pvc材料的相容性好，易於分散。少量加入即可明顯改善pvc的成型加工性能，降低塑化溫度，改善熔體流動性，減少熔體破碎，從而有利於改善製品的光潔度，並能提高製品的耐熱性、耐寒性，氣密性和抗衝擊性能。

進一步，其組成成份為甲基苯乙烯和橡膠。

採用甲基苯乙烯和橡膠製備的改性劑這樣可以發揮兩者的優點，並相互補充，既保持甲基苯乙烯能很好改善本發明材料的加工性能，又克服流動性差，加工過程易變色、分解，充模流量較短等問題，而同時又因為橡膠的加入更有利於提高本發明材料的衝擊強度。

進一步，其組成成份甲基苯乙烯和橡膠質量比為3:4。

根據權利要求1所述一種複合注塑材料，其特徵在於，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二異癸酯。

本發明鄰苯二甲酸二異癸酯電性能好、揮發件小、氣味少、耐低溫性對本發明的氧化石墨和高密度聚氯乙烯有良好的相容性。

進一步，所述複合穩定劑為鈣～鋅複合穩定劑。

本發明鈣～鋅複合穩定劑有優良的熱穩定性能，其對人體、環境的無危害，價格低廉，並具有自潤滑性。

進一步，所述鈣～鋅複合熱穩定劑組成成份為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅。

進一步，所述鈣～鋅複合熱穩定劑組成成份硬脂酸鈣、硬脂酸鋅的質量比為3.5:1。

當氧化石墨9～11份，十二烷基胺25～30份，高密度聚氯乙烯90～100份時加入組成成份硬脂酸鈣、硬脂酸鋅的質量比為3.5:1的鈣～鋅複合熱穩定劑，會產生良好的協同作用，達到最佳熱穩定效果。

本發明的有益效果是：採用本發明的成份製備的一種複合注塑材料氣體滲透路徑的延長使得材料有良好的氣體密封性能，本發明複合材料均勻、定向分布使複合注塑材料的阻隔性能及熱穩定性進一步大幅提升。

具體實施方式

類苯乙烯改性劑a製備：稱取將甲基苯乙烯3份，橡膠4份超聲1小時製得類苯乙烯改性劑。

鈣～鋅複合穩定劑a製備：硬脂酸鈣、硬脂酸鋅,以3.5:1(質量比)於50ml燒杯中混合均勻，置於190℃的油浴中，加熱熔化並強力攪拌5—15min，取出、冷卻、研磨，得到鈣～鋅複合穩定劑。

類苯乙烯改性劑b製備：稱取將甲基苯乙烯2份，橡膠4份超聲1小時製得類苯乙烯改性劑。

鈣～鋅複合穩定劑b製備：硬脂酸鈣、硬脂酸鋅,以2.5:1(質量比)於50ml燒杯中混合均勻，置於190℃的油浴中，加熱熔化並強力攪拌5—15min，取出、冷卻、研磨，得到鈣～鋅複合穩定劑。

類苯乙烯改性劑c製備：稱取將甲基苯乙烯4份，橡膠4份超聲1小時製得類苯乙烯改性劑。

鈣～鋅複合穩定劑c製備：硬脂酸鈣、硬脂酸鋅,以4.5:1(質量比)於50ml燒杯中混合均勻，置於190℃的油浴中，加熱熔化並強力攪拌5～5min，取出、冷卻、研磨，得到鈣～鋅複合穩定劑。

實施例1

1)十二烷基胺-氧化石墨烯的製備：將10份氧化石墨加入到200ml蒸餾水中超聲攪拌65min，得到氧化石墨的懸浮液；27份十二烷基胺溶解在400ml無水乙醇中，將十二烷基胺、乙醇溶液與氧化石墨的懸浮液混合，室溫攪拌28h後；將溶液過濾並用蒸餾水、乙醇混合液(1:1)反覆洗滌,然後於60℃真空乾燥24h，得到十二烷基胺-氧化石墨顆粒。

2)本發明注塑複合材料製備：在超聲作用下,將製得的十二烷基胺-氧化石墨分散到25份的二甲苯中，然後在140℃下加入95份高密度聚氯乙烯，攪拌至其完全溶解後，後加入類苯乙烯改性劑a25份攪拌，再加入碳酸鈣25份、氯化聚乙烯5份、鄰苯二甲酸二異癸酯3份、聚乙烯蠟0.5份、硬脂酸0.5份、鈣～鋅複合穩定劑a4.5份，混合均勻將混合液緩慢的倒入大量的無水乙醇中攪拌絮凝，過濾，乾燥，打粉，得到一種複合注塑材料。用雙螺杆擠出機將所得母料與高密度聚氯乙烯顆粒在180℃下融熔擠出造粒,然後利用注塑機製備出本發明試樣。

實施例2

1)十二烷基胺-氧化石墨烯的製備：將9份氧化石墨加入到200ml蒸餾水中超聲攪拌65min，得到氧化石墨的懸浮液；30份十二烷基胺溶解在400ml無水乙醇中，將十二烷基胺、乙醇溶液與氧化石墨的懸浮液混合，室溫攪拌28h後；將溶液過濾並用蒸餾水、乙醇混合液(1:1)反覆洗滌,然後於60℃真空乾燥24h，得到十二烷基胺-氧化石墨顆粒。

2)本發明注塑複合材料製備：在超聲作用下,將製得的十二烷基胺-氧化石墨分散到29份的二甲苯中，然後在140℃下加入90份高密度聚氯乙烯，攪拌至其完全溶解後，後加入類苯乙烯改性劑b20份攪拌，再加入碳酸鈣28份、氯化聚乙烯3份、鄰苯二甲酸二異癸酯2份、聚乙烯蠟1.8份、硬脂酸0.2份、鈣～鋅複合穩定劑b6份，混合均勻將混合液緩慢的倒入大量的無水乙醇中攪拌絮凝，過濾，乾燥，打粉，得到一種複合注塑材料。用雙螺杆擠出機將所得母料與高密度聚氯乙烯顆粒在180℃下融熔擠出造粒,然後利用注塑機製備出本發明試樣。

實施例3

1)十二烷基胺-氧化石墨烯的製備：將11份氧化石墨加入到200ml蒸餾水中超聲攪拌65min，得到氧化石墨的懸浮液；25份十二烷基胺溶解在400ml無水乙醇中，將十二烷基胺、乙醇溶液與氧化石墨的懸浮液混合，室溫攪拌28h後；將溶液過濾並用蒸餾水、乙醇混合液(1:1)反覆洗滌,然後於60℃真空乾燥24h，得到十二烷基胺-氧化石墨顆粒。

2)本發明注塑複合材料製備：在超聲作用下,將製得的十二烷基胺-氧化石墨分散到20份的二甲苯中，然後在140℃下加入100份高密度聚氯乙烯，攪拌至其完全溶解後，後加入類苯乙烯改性劑c30份攪拌，再加入碳酸鈣23份、氯化聚乙烯8份、鄰苯二甲酸二異癸酯6份、聚乙烯蠟0.2份、硬脂酸1.7份、鈣～鋅複合穩定劑c3份，混合均勻將混合液緩慢的倒入大量的無水乙醇中攪拌絮凝，過濾，乾燥，打粉，得到一種複合注塑材料。用雙螺杆擠出機將所得母料與高密度聚氯乙烯顆粒在180℃下融熔擠出造粒,然後利用注塑機製備出本發明試樣。

實施例4

取20份的二甲苯，在超聲作用下,140℃下加入95份高密度聚氯乙烯，攪拌至其完全溶解後，後加入類苯乙烯改性劑，25份攪拌，再加入碳酸鈣25份、氯化聚乙烯5份、鄰苯二甲酸二異癸酯3份、聚乙烯蠟0.5份、硬脂酸0.5份、鈣～鋅複合穩定劑，4.5份，混合均勻將混合液緩慢的倒入大量的無水乙醇中攪拌絮凝，過濾，乾燥，打粉，得到一種複合注塑材料。用雙螺杆擠出機將所得母料與高密度聚氯乙烯顆粒在180℃下融熔擠出造粒,然後利用注塑機製備出本發明試樣。

將現有的複合注塑材料實施例1～4製作的試樣進行滲透性能測試按照壓差法利用透氣測試儀進行測試，測試溫度25℃。測試結果如下：

以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。