一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明专利技术新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料由以下原料制成：高抗冲击聚苯乙烯树脂、丙烯酸酯化环氧树脂、聚氨酯弹性体、改性纤维、氧化石墨烯、纳米滑石粉、磷酸三苯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硅油、增塑剂、增韧剂。本发明专利技术新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料具有较高的抗冲击性、抗拉强度、耐热性和抗弯曲性在较宽的温度谱范围内可以保持优异的抗冲击性能。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
随着我国经济建设不断发展，人民生活水平不断提高，汽车已进入家庭，石油的需求量也越来越大。我国汽车的燃料主要来源于石油，石油的需求量越来越大，因为石油的储量有限所以石油面临枯竭的危险，同时也严重的污染环境，为此国家提倡开发各种新能源汽车。高抗冲击聚苯乙烯树脂是最便宜的工程塑料之一，和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、PC/ABS相比，材料的光泽性比较差，综合性能也相对差一些。高抗冲击聚苯乙烯树脂是由聚苯乙烯加丁二烯改性而成的，因为聚苯乙烯的冲击强度很低，做出的产品很脆，而丁二烯的韧性很好，加入丁二烯后可使聚苯乙烯的冲击性能提高2-3倍。尽管高抗冲击聚苯乙烯树脂的冲击强度比聚苯乙烯的冲击强度高出很多，但其综合性能还是不如ABS、PC/ABS等。高抗冲击聚苯乙烯树脂的冲击性能在工程塑料中是比较低的，因此，研发一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料是拓展高抗冲击聚苯乙烯树脂树脂应用发展的方向，可以解决高抗冲击聚苯乙烯树脂冲击性能低，去替代ABS、PC/ABS、PC材料，甚至可以替代一些汽车内饰部件。
技术实现思路
针对现有技术中技术问题，本专利技术提供一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料及其制备方法。为实现以上目的，本专利技术的技术方案通过以下技术方案予以实现：一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料，所述新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：高抗冲击聚苯乙烯树脂50-90份、丙烯酸酯化环氧树脂30-70份、聚氨酯弹性体25-55份、改性纤维10-16份、氧化石墨烯10-16份、纳米滑石粉10-16份、磷酸三苯酯2-6份、异佛尔酮二异氰酸酯1-4份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯1-4份、硅油1-5份、增塑剂1-3份、增韧剂1-4份。进一步的，所述新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：高抗冲击聚苯乙烯树脂60-80份、丙烯酸酯化环氧树脂40-60份、聚氨酯弹性体30-50份、改性纤维12-14份、氧化石墨烯12-14份、纳米滑石粉12-14份、磷酸三苯酯3-5份、异佛尔酮二异氰酸酯2-3份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯2-3份、硅油2-4份、增塑剂1.6-2.4份、增韧剂2-3份。进一步的，所述新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：高抗冲击聚苯乙烯树脂70份、丙烯酸酯化环氧树脂50份、聚氨酯弹性体40份、改性纤维13份、氧化石墨烯13份、纳米滑石粉13份、磷酸三苯酯4份、异佛尔酮二异氰酸酯2.5份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯2.5份、硅油3份、增塑剂2份、增韧剂2.5份。进一步的，所述改性纤维的改性方法为：按照重量份称取1.5-2份硅烷偶联剂、8-15份无水乙醇、15-30份纤维，将硅烷偶联剂与无水乙醇混合，再加入纤维，超声波分散处理30-50min，再进行机械搅拌1-3h，然后用HCl调节PH范围为4-5，调节反应温度为56-60℃，超声分散30-50min，得到均匀的纤维分散液，取出后离心分离，用蒸馏水洗至PH至中性，再真空干燥箱中烘干，得到改性纤维。进一步的，所述纤维为聚酯纤维、聚四氟乙烯纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、硼纤维、玻璃纤维、聚苯硫醚纤维、碳纤维中的一种。进一步的，所述增塑剂为柠檬酸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、氯化石蜡中的一种。进一步的，所述增韧剂为辛烯和乙烯聚合物POE按照质量比1:1复配而成。一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按照重量份称取各个原料；S2、将高抗冲击聚苯乙烯树脂、丙烯酸酯化环氧树脂、聚氨酯弹性体、改性纤维、氧化石墨烯、纳米滑石粉、磷酸三苯酯、增塑剂、增韧剂投入混合机中混合7-12min，得到混合物料；S3、将步骤S2制得的混合物料从双螺杆挤出机的主加料口喂入，将异佛尔酮二异氰酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硅油从双螺杆挤出机的侧料口喂入，混合，挤出造粒即可。进一步的，所述双螺杆挤出机的长径比为32-40，选用具有增强分散型的螺杆组合，螺筒各区温度为100-210℃，螺杆转速为300-450r/min。本专利技术提供一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料及其制备方法，与现有技术相比优点在于：本专利技术新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料具有较高的抗冲击性，在较宽的温度谱范围内可以保持优异的抗冲击性能，原料中加入聚氨酯弹性体，聚氨酯弹性体单元具有较低的玻璃化相转变温度，可在低温下吸收冲击能量；该抗冲击材料还包括原料高抗冲击聚苯乙烯树脂、丙烯酸酯化环氧树脂、改性玻璃纤维、氧化石墨烯、纳米滑石粉、磷酸三苯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硅油、增塑剂、增韧剂，在高温下，当抗冲击材料受到冲击时，聚氨酯弹性体与高抗冲击聚苯乙烯树脂等原料之间发生非弹性和弹性碰撞，吸收冲击能量，提高材料抗冲击性；本专利技术新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料改性纤维与丙烯酸酯化环氧树脂混合后，制备的材料可以提高材料固化件的抗拉强度、耐热性和抗弯曲性。氧化石墨烯、纳米滑石粉、纤维作为高抗冲击聚苯乙烯树脂、丙烯酸酯化环氧树脂的增强相，可以对高抗冲击聚苯乙烯树脂、丙烯酸酯化环氧树脂进行增韧改性，制得的材料的拉伸强度、弯曲强度以及抗冲击强度耐热性能等都有了很大程度的提高。添加改性纤维，材料的拉伸性能提高的更明显，主要是由于加入改性纤维后树脂中引入了Si-O-Si键，磷酸三苯酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯在其中作为桥梁的作用，使界面结合情况得到了改善，应力突变得到了消除，制备的材料的结构更加紧实、力学性能得到充分的提高。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本专利技术实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：本实施例新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：高抗冲击聚苯乙烯树脂50份、丙烯酸酯化环氧树脂30份、聚氨酯弹性体25份、改性纤维10份、氧化石墨烯10份、纳米滑石粉10份、磷酸三苯酯2份、异佛尔酮二异氰酸酯1份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯1份、硅油1份、增塑剂1份、增韧剂1份；其中，改性纤维的改性方法为：按照重量份称取1.5份硅烷偶联剂、8份无水乙醇、15份纤维，将硅烷偶联剂与无水乙醇混合，再加入纤维，超声波分散处理30min，再进行机械搅拌1h，然后用HCl调节PH范围为4，调节反应温度为56℃，超声分散30min，得到均匀的纤维分散液，取出后离心分离，用蒸馏水洗至PH至中性，再真空干燥箱中烘干，得到改性纤维，纤维为聚酯纤维；增塑剂为柠檬酸酯；增韧剂为辛烯和乙烯聚合物POE按照质量比1:1复配而成；本实施例新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按照重量份称取各个原料；S2、将高抗冲击聚苯乙烯树脂、丙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料，其特征在于，所述新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：高抗冲击聚苯乙烯树脂50‑90份、丙烯酸酯化环氧树脂30‑70份、聚氨酯弹性体25‑55份、改性纤维10‑16份、氧化石墨烯10‑16份、纳米滑石粉10‑16份、磷酸三苯酯2‑6份、异佛尔酮二异氰酸酯1‑4份、三(2,4‑二叔丁基苯基)亚磷酸酯1‑4份、硅油1‑5份、增塑剂1‑3份、增韧剂1‑4份。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料，其特征在于，所述新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：高抗冲击聚苯乙烯树脂50-90份、丙烯酸酯化环氧树脂30-70份、聚氨酯弹性体25-55份、改性纤维10-16份、氧化石墨烯10-16份、纳米滑石粉10-16份、磷酸三苯酯2-6份、异佛尔酮二异氰酸酯1-4份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯1-4份、硅油1-5份、增塑剂1-3份、增韧剂1-4份。2.根据权利要求1所述的新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料，其特征在于，所述新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：高抗冲击聚苯乙烯树脂60-80份、丙烯酸酯化环氧树脂40-60份、聚氨酯弹性体30-50份、改性纤维12-14份、氧化石墨烯12-14份、纳米滑石粉12-14份、磷酸三苯酯3-5份、异佛尔酮二异氰酸酯2-3份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯2-3份、硅油2-4份、增塑剂1.6-2.4份、增韧剂2-3份。3.根据权利要求1所述的新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料，其特征在于，所述新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料由以下重量份的原料制成：高抗冲击聚苯乙烯树脂70份、丙烯酸酯化环氧树脂50份、聚氨酯弹性体40份、改性纤维13份、氧化石墨烯13份、纳米滑石粉13份、磷酸三苯酯4份、异佛尔酮二异氰酸酯2.5份、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯2.5份、硅油3份、增塑剂2份、增韧剂2.5份。4.根据权利要求1或2或3所述的新能源汽车专用的抗冲击聚苯乙烯材料，其特征在于，所述改性纤维的改性方法为：按照重量份称取1.5-2份硅烷偶联剂、8-15份无水乙醇、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄莉莉，黄小军，王俊，魏传刚，
申请(专利权)人：芜湖创科新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34