一种耐磨易着色彩色笔芯改性材料制造技术

本发明专利技术公开了一种耐磨易着色彩色笔芯改性材料，属于高分子材料技术领域。按重量份数计，依次称取：40～70份聚苯乙烯，27～45份改性填料，5～10份硅烷偶联剂，1～3份邻苯二价酸酐和2～8份增韧剂，将聚苯乙烯与硅烷偶联剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入改性填料，邻苯二价酸酐和增韧剂，于温度为90～120℃，转速为250～350r/min的条件下搅拌混合30～40min后，得混合料，将混合料挤出造粒，得耐磨易着色彩色笔芯改性材料。本发明专利技术所得耐磨易着色彩色笔芯改性材料具有优异的耐磨性能。

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨易着色彩色笔芯改性材料
本专利技术公开了一种耐磨易着色彩色笔芯改性材料，属于高分子材料

技术介绍
笔芯是书写工具的附属品，可以多次替换。笔芯作为一种书写工具，广泛地应用于日常生活、学习、办公中，一般笔芯包括笔芯管和笔芯头，笔芯管和笔芯头通过螺纹连接，笔芯管中装有书写用的液体，笔芯头部装有钢珠，在书写时，笔芯管中的液体通过笔芯头前端的钢珠缓缓流出，以达到的书写的目的。然而，现有的笔芯头中，用于钢珠的承座通常设置有三个或四个，在实际使用过程中，由于承座太少，导致钢珠与笔芯头之间的缝隙过大，因而油墨流出量大，在书写时容易出现积墨的情况；而且随着使用的次数增加，积墨会越来越多，影响书写的美观程度，同时浪费油墨，减少笔芯的寿命。并且目前传统的笔芯还存在耐磨性能不佳的问题，因此还需对其进行研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统笔芯耐磨性能不佳的问题，提供了一种耐磨易着色彩色笔芯改性材料。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种耐磨易着色彩色笔芯改性材料，是由以下重量份数的原料组成：40～70份聚苯乙烯，27～45份改性填料，5～10份硅烷偶联剂，1～3份邻苯二甲酸酐和2～8份增韧剂；所述改性填料的制备方法为：将纳米二氧化硅与柠檬酸三铵按质量比8：1～10：1混合，并加入纳米二氧化硅质量0.1～0.2倍的氧化铝和纳米二氧化硅质量5～15倍的乙酸混合物，搅拌混合，得纳米二氧化硅混合物，将纳米二氧化硅混合物与氧化铝磨球按质量比5：1～8：1混合球磨，得二氧化硅浆料；将二氧化硅浆料与壳聚糖按质量比10：1～10：2混合，得壳聚糖二氧化硅复合浆料；将壳聚糖二氧化硅复合浆料与氢氧化钠溶液按质量比1：8～1：10混合浸泡，过滤，得滤饼，将滤饼与蒸馏水按质量比1：8～1：10混合浸泡，过滤，重复两次浸泡，过滤步骤3～4次后，得预改性二氧化硅壳聚糖混合物，将预改性二氧化硅壳聚糖混合物与氧化石墨烯溶液按质量比1：15～1：30混合，水热反应20～24h后，过滤，洗涤，干燥，得坯料，将坯料煅烧，得预处理改性填料，将预处理改性填料与壳聚糖乙酸溶液按质量比1：8～1：10混合，过滤，洗涤，干燥，得改性填料。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。所述乙酸混合物将乙酸与水按质量比1：50～1：52混合，并加入乙酸质量2～3倍的硼酸，搅拌混合后，得乙酸混合物。所述壳聚糖的脱乙酰度为90～95%。所述氧化石墨烯溶液将氧化石墨烯与水按质量比1：200～1：300混合，超声分散，得氧化石墨烯溶液。所述煅烧方式为先于温度为500～550℃，煅烧1～2h后，再于温度为1000～1050℃的条件下煅烧1～2h。本专利技术的有益效果是：本专利技术在制备耐磨易着色彩色笔芯改性材料时加入改性填料，首先，改性填料中含有的二氧化硅为层状结构，在加入产品中后，一方面，层状结构可与机体树脂间形成穿插缠绕结构，从而使产品间的内聚力提高，进而赋予产品较好的力学性能，使产品的耐磨性提高，另一方面，层状结构在产品中较易进入摩擦接触面，减少两粗糙表面的直接接触，从而保护基体树脂，进而使产品的耐磨性提高；其次，改性填料所含二氧化硅的层状结构中含有石墨烯和壳聚糖，由于石墨烯中含有未被还原的含氧官能团，可与壳聚糖中的氨基和羟基配合，对染料分子进行吸附，并且由于层状结构中含有丰富的孔隙结构，可对染料分子进行进一步吸附，从而在改性填料加入产品中后，改性填料可吸附染料分子均匀分布于产品中，进而使产品的易着色性提高，再者，由于改性填料进行烧结处理，从而可使加入的氧化铝与二氧化硅结合，提高层状结构间的作用力，进而使产品的耐磨性提高。具体实施方式将氧化石墨烯与水按质量比1：200～1：300混合，于频率为45～55kHz的条件下超声分散30～40min后，得氧化石墨烯溶液；将纳米二氧化硅与柠檬酸三铵按质量比8：1～10：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量0.1～0.2倍的氧化铝和纳米二氧化硅质量5～15倍的乙酸混合物，于温度为30～45℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～50min后，得纳米二氧化硅混合物，将纳米二氧化硅混合物与氧化铝磨球按质量比5：1～8：1混合于球磨机中，球磨混合1～2h后，得二氧化硅浆料；将二氧化硅浆料与壳聚糖按质量比10：1～10：2混合，于温度为45～55℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合4～5h后，得壳聚糖二氧化硅复合浆料；将壳聚糖二氧化硅复合浆料与质量分数为10～12%的氢氧化钠溶液按质量比1：8～1：10混合，于室温条件下浸泡1～2h后，过滤，得滤饼，将滤饼与蒸馏水按质量比1：8～1：10混合，于室温条件下浸泡1～2h后，过滤，重复两次浸泡，过滤步骤3～4次后，得预改性二氧化硅壳聚糖混合物，将预改性二氧化硅壳聚糖混合物与氧化石墨烯溶液按质量比1：15～1：30混合，于温度为45～65℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合30～60min后，得氧化石墨烯混合物，将氧化石墨烯混合物加入水热反应釜，于温度为150～180℃的条件下水热反应20～24h后，过滤，得预处理坯料，将预处理坯料用水洗涤8～10次后，于温度为60～65℃的条件下干燥1～2h后，得坯料，将坯料煅烧，得预处理改性填料，将预处理改性填料与质量分数为10～15%的壳聚糖乙酸溶液按质量比1：8～1：10混合，于温度为30～45℃，转速为300～400r/min的条件下，搅拌混合2～3h后，过滤，得改性填料坯料，将改性填料坯料用水洗涤8～12次后，于温度为50～65℃的条件下干燥2～3h后，得改性填料；按重量份数计，依次称取：40～70份聚苯乙烯，27～45份改性填料，5～10份硅烷偶联剂，1～3份邻苯二甲酸酐和2～8份增韧剂，将聚苯乙烯与硅烷偶联剂混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入改性填料，邻苯二甲酸酐和增韧剂，于温度为90～120℃，转速为250～350r/min的条件下搅拌混合30～40min后，得混合料，将混合料挤出造粒，得耐磨易着色彩色笔芯改性材料。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH-550，硅烷偶联剂KH-560或硅烷偶联剂KH-570中任意一种。所述增韧剂为苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物。所述乙酸混合物将乙酸与水按质量比1：50～1：52混合，并加入乙酸质量2～3倍的硼酸，搅拌混合后，得乙酸混合物。所述壳聚糖的脱乙酰度为90～95%。所述煅烧方式为先于温度为500～550℃，煅烧1～2h后，再于温度为1000～1050℃的条件下煅烧1～2h。实例1将氧化石墨烯与水按质量比1：300混合，于频率为55kHz的条件下超声分散40min后，得氧化石墨烯溶液；将纳米二氧化硅与柠檬酸三铵按质量比10：1混合于烧杯中，并向烧杯中加入纳米二氧化硅质量0.2倍的氧化铝和纳米二氧化硅质量15倍的乙酸混合物，于温度为45℃，转速为400r/min的条件下，搅拌混合50min后，得纳米二氧化硅混合物，将纳米二氧化硅混合物与氧化铝磨球按质量比8：1混合于球磨机中，球磨混合2h后，得二氧化硅浆料；将二氧化硅浆料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐磨易着色彩色笔芯改性材料，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：40～70份聚苯乙烯，27～45份改性填料，5～10份硅烷偶联剂，1～3份邻苯二甲酸酐和2～8份增韧剂；所述改性填料的制备方法为：将纳米二氧化硅与柠檬酸三铵按质量比8：1～10：1混合，并加入纳米二氧化硅质量0.1～0.2倍的氧化铝和纳米二氧化硅质量5～15倍的乙酸混合物，搅拌混合，得纳米二氧化硅混合物，将纳米二氧化硅混合物与氧化铝磨球按质量比5：1～8：1混合球磨，得二氧化硅浆料；将二氧化硅浆料与壳聚糖按质量比10：1～10：2混合，得壳聚糖二氧化硅复合浆料；将壳聚糖二氧化硅复合浆料与氢氧化钠溶液按质量比1：8～1：10混合浸泡，过滤，得滤饼，将滤饼与蒸馏水按质量比1：8～1：10混合浸泡，过滤，重复两次浸泡，过滤步骤3～4次后，得预改性二氧化硅壳聚糖混合物，将预改性二氧化硅壳聚糖混合物与氧化石墨烯溶液按质量比1：15～1：30混合，水热反应20～24h后，过滤，洗涤，干燥，得坯料，将坯料煅烧，得预处理改性填料，将预处理改性填料与壳聚糖乙酸溶液按质量比1：8～1：10混合，过滤，洗涤，干燥，得改性填料。

【技术特征摘要】
1.一种耐磨易着色彩色笔芯改性材料，其特征在于：是由以下重量份数的原料组成：40～70份聚苯乙烯，27～45份改性填料，5～10份硅烷偶联剂，1～3份邻苯二甲酸酐和2～8份增韧剂；所述改性填料的制备方法为：将纳米二氧化硅与柠檬酸三铵按质量比8：1～10：1混合，并加入纳米二氧化硅质量0.1～0.2倍的氧化铝和纳米二氧化硅质量5～15倍的乙酸混合物，搅拌混合，得纳米二氧化硅混合物，将纳米二氧化硅混合物与氧化铝磨球按质量比5：1～8：1混合球磨，得二氧化硅浆料；将二氧化硅浆料与壳聚糖按质量比10：1～10：2混合，得壳聚糖二氧化硅复合浆料；将壳聚糖二氧化硅复合浆料与氢氧化钠溶液按质量比1：8～1：10混合浸泡，过滤，得滤饼，将滤饼与蒸馏水按质量比1：8～1：10混合浸泡，过滤，重复两次浸泡，过滤步骤3～4次后，得预改性二氧化硅壳聚糖混合物，将预改性二氧化硅壳聚糖混合物与氧化石墨烯溶液按质量比1：15～1：30混合，水热反应20～24h后，过滤，洗涤，干燥，得坯料，将坯料煅烧，得预处理改性填料，将预处理改性填料与壳聚糖乙酸溶液按质量比1：8～...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴文韬，刘侠，朱东东，
申请(专利权)人：裴文韬，
类型：发明
国别省市：江苏,32