功能化叶蜡石粉及其在增强增韧PC-ABS合金中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一种功能化叶蜡石粉及其在增强增韧PC‑ABS合金中的应用。所述功能化叶蜡石粉通过将叶腊石粉酸处理、碱处理后加入甲基丙烯酰胺、硅烷、磷酸三苯酯、氯磷酸二乙酯进行功能化改性制备得到。与现有技术相比，将本发明专利技术的功能化叶蜡石粉应用于制备增韧增强电镀PC‑ABS合金中，制备得到的增韧增强电镀PC‑ABS合金材料具有良好的电镀性能，还具有较高的拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性和阻燃性，广泛范围应用，可用于成型各种需要对材料要求综合性能较高，阻燃性能良好，同时对表面有较高要求，需要电镀的产品领域。

Functionalized pyrophyllite powder and its application in strengthening and toughening PC-ABS alloy

The invention discloses a functionalized pyrophyllite powder and its application in strengthening and toughening PC ABS alloy. The functional pyrophyllite powder is prepared by adding methacrylamide, silane, triphenyl phosphate and diethyl chlorophosphate to the pyrophyllite powder after acid treatment and alkali treatment. Compared with the existing technology, the functionalized pyrophyllite powder of the invention is applied to the preparation of toughened and reinforced electroplated PC_ABS alloy. The toughened and reinforced electroplated PC_ABS alloy material prepared has good electroplating performance, high tensile strength, flexural strength, impact toughness and flame retardancy, and is widely used, and can be used for forming various materials requiring comprehensive properties. It has high flame retardancy and high surface requirement. It needs to be electroplated in the product field.

【技术实现步骤摘要】
功能化叶蜡石粉及其在增强增韧PC-ABS合金中的应用
本专利技术涉及塑料加工技术，具体涉及一种功能化叶蜡石粉及其在增强增韧PC-ABS合金中的应用。
技术介绍
聚碳酸酯PC具有冲击强度高、透光率高、力学性能优良、耐热性好、阻燃、尺寸稳定性好等优点，广泛应用于汽车、电子电器、建筑等行业，但其同样存在一些缺点，如熔体粘度高，残留内应力较大，导致易发生应力开裂及缺口敏感性大等。另一方面，ABS主要由接枝共聚物(聚丁二烯为主链，苯乙烯丙烯腈为支链的共聚物)、苯乙烯与丙烯腈的共聚物、未接枝的聚丁二烯组成，具有良好的流动性和抗冲击性能。ABS与PC共混，一方面可以保持PC的耐热性、高强度、高模量等优点，另一方面降低了PC的熔体黏度，提高流动性，改善加工性能，降低制品内应力，提高了PC的低温和缺口冲击强度，并且降低了成本。PC-ABS合金材料是由聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)混炼而成的改性塑料，这种改性塑料比单纯的PC和ABS性能更好，一方面可以提高ABS的耐热性能和拉伸强度，另一方面可以降低PC的熔体粘度，改善加工性能，使之可用于成型大面积及复杂的制品，同时降低制品的内应力，提高耐低温冲击性能。传统的PC/ABS电镀工艺包括：表面除油、粗化、活化、化学镀和电镀等工序，其中常见的化学镀是化学镀镍和化学镀铜，它们存在以下问题：1)化学镀铜液中含有致癌物甲醛，污染环境；2)化学镀液中共存金属离子和还原剂，即使添加稳定剂，也难以避免降低镀液稳定性的问题；3)化学镀有时难以适用于表面粗化困难的材料；4)化学镀铜过程中由于氢气的产生易出现针孔，电镀铜与接界处化学镀铜层物理性能差，可靠性低。不需要化学镀步骤的直接电镀工艺成为PC/ABS电镀工艺的一个发展趋势，传统的解决直接电镀的技术手段有：1)导电性高分子聚合物体系；2)Pd/Sn体系；3)碳粒子悬浮液体系。传统的导电性高分子聚合物主要是多炔、聚吡咯、聚硫代苯或聚苯胺，其中只有聚吡咯有其商业应用价值。叶腊石是黏土矿物的一种，属结晶结构为2：1型的层状含水铝硅酸盐矿物。化学结构式为Al2[Si4O10](OH)2。叶腊石质地细腻，硬度低。适合做人工合成金刚石用的坯料(模具)、陶瓷、耐火材料、玻璃纤维、雕刻石等。本专利技术提供一种功能化叶蜡石粉，将其应用于PC-ABS合金中能够显著增强其在PC-ABS合金的韧性及耐冲击性能；制备得到的PC-ABS合金具有良好的电镀性能，还具有较高的拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性和阻燃性，广泛范围应用，可用于成型各种需要对材料要求综合性能较高，阻燃性能良好，同时对表面有较高要求，需要电镀的产品领域。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种功能化叶蜡石粉及其在增韧增强PC-ABS合金中的应用。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现：一种功能化叶蜡石粉，采用下述方法制备得到：S1将叶腊石粉加入磷酸水溶液中浸泡处理，过滤后得到磷酸处理叶腊石粉；S2将磷酸处理叶腊石粉置于氢氧化钠水溶液中浸泡处理，过滤、洗涤、干燥，得到碱处理叶腊石粉；S3将碱处理叶腊石粉加入乙醇中，加入甲基丙烯酰胺混合均匀，然后在搅拌下滴加氯磷酸二乙酯，滴加完毕后继续搅拌混合均匀，过滤、洗涤、干燥，即得。本专利技术的另一方案，一种功能化叶蜡石粉，采用下述方法制备得到：S1将叶腊石粉加入磷酸水溶液中浸泡处理20-50min，用500-100目滤布过滤，得到磷酸处理叶腊石粉；S2将磷酸处理叶腊石粉置于氢氧化钠水溶液中浸泡处理4-10min，用500-1000目滤布过滤，用水洗涤1-3次，在温度为80-120℃干燥20-30h，得到碱处理叶腊石粉；S3将碱处理叶腊石粉加入乙醇中，加入甲基丙烯酰胺、硅烷、磷酸三苯酯混合均匀，然后在温度为35-45℃、转速为200-500r/min搅拌下滴加氯磷酸二乙酯，滴加完毕后继续在温度为35-45℃、转速为200-500r/min搅拌1-3h，用500-1000目滤布过滤，用乙醇洗涤1-3次，在温度为80-120℃干燥20-30h，即得。所述磷酸水溶液的质量分数为5-15％；所述磷酸水溶液的用量为叶腊石粉重量的10-20倍。所述氢氧化钠水溶液的质量分数为10-15％；所述氢氧化钠水溶液的用量为磷酸处理叶腊石粉重量的10-20倍。所述甲基丙烯酰胺的用量为碱处理叶腊石粉重量的0.25-0.35倍。所述硅烷的用量为碱处理叶腊石粉重量的0.15-0.25倍；所述硅烷为3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷。所述磷酸三苯酯的用量为碱处理叶腊石粉重量0.05-0.15。本专利技术还公开了上述的功能化叶蜡石粉在增韧增强PC-ABS合金中的应用。具体应用如下：一种增韧增强PC-ABS合金，由以下重量份的原料组成：PC55-65重量份、ABS30-40重量份、AS5-15重量份、主抗氧剂0.1-0.2重量份、辅助抗氧剂0.1-0.2重量份、如权利要求1～7所述的功能化叶腊石粉3-10重量份、硬脂酸钙0.2-0.6重量份、季戊四醇硬脂酸酯0.1-0.3重量份、阻燃剂0.5-3.5重量份、N-苯基马来酰亚胺1-4重量份、2-甲基苯乙烯0.5-3.5重量份、相容剂1-4重量份；将上述原料置于混合器中，混合10-30min，得到混合物料；将混合物料投置于双螺杆挤出机中，控制螺杆转速为200-600r/min，经过熔融挤出，造粒，即得。所述主抗氧剂为四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯。所述辅助抗氧剂为硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]。所述阻燃剂为磷氮系树枝状大分子功能化石墨烯阻燃剂、三聚氰胺阻燃剂接枝改性碳纳米管中的至少一种；进一步地，所述阻燃剂由70-80wt％磷氮系树枝状大分子功能化石墨烯阻燃剂和20-30wt％三聚氰胺阻燃剂接枝改性碳纳米管组成。所述相容剂为MBS或苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体。石墨烯是碳原子紧密堆积成单层二维蜂窝状晶格结构的一种碳质新材料，具有高强度、高导电率和高比表面积等特性。研究表明呈纳米级分散在聚合物基体中的石墨烯能有效提高纳米复合材料的力学性能、电学性能、热稳定性能和阻隔性能等。利用接枝反应等对石墨烯进行化学改性，将阻燃元素磷、氮负载在石墨烯表面，并通过阻燃材料的制备将有阻燃元素均匀分散于聚合物基体中，解决了阻燃剂在高分子材料中的分散性问题，提高了阻燃剂对聚合物的阻燃效果。硅烷偶联剂是由美国联合碳化物公司开发的，主要用于玻璃纤维增强塑料。硅烷偶联剂的分子结构式一般为：Y-R-Si(OR)3(式中Y-有机官能基，SiOR-硅烷氧基)。硅烷氧基对无机物具有反应性，有机官能基对有机物具有反应性或相容性。因此，当硅烷偶联剂介于无机和有机界面之间，可形成有机基体-硅烷偶联剂-无机基体的结合层。本专利技术的有益效果是：将本专利技术的功能化叶蜡石粉应用于制备增韧增强电镀PC-ABS合金中，制备得到的增韧增强电镀PC-ABS合金材料具有良好的电镀性能，还具有较高的拉伸强度、弯曲强度、冲击韧性和阻燃性，广泛范围应用，可用于成型各种需要对材料要求综合性能较高，阻燃性能良好，同时对表面有较高要求，需要电镀的产品领域。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能化叶蜡石粉，其特征在于，采用下述方法制备得到：S1将叶腊石粉加入磷酸水溶液中浸泡处理，过滤后得到磷酸处理叶腊石粉；S2将磷酸处理叶腊石粉置于氢氧化钠水溶液中浸泡处理，过滤、洗涤、干燥，得到碱处理叶腊石粉；S3将碱处理叶腊石粉加入乙醇中，加入甲基丙烯酰胺混合均匀，然后在搅拌下滴加氯磷酸二乙酯，滴加完毕后继续搅拌混合均匀，过滤、洗涤、干燥，即得。

【技术特征摘要】
1.一种功能化叶蜡石粉，其特征在于，采用下述方法制备得到：S1将叶腊石粉加入磷酸水溶液中浸泡处理，过滤后得到磷酸处理叶腊石粉；S2将磷酸处理叶腊石粉置于氢氧化钠水溶液中浸泡处理，过滤、洗涤、干燥，得到碱处理叶腊石粉；S3将碱处理叶腊石粉加入乙醇中，加入甲基丙烯酰胺混合均匀，然后在搅拌下滴加氯磷酸二乙酯，滴加完毕后继续搅拌混合均匀，过滤、洗涤、干燥，即得。2.一种功能化叶蜡石粉，其特征在于，采用下述方法制备得到：S1将叶腊石粉加入磷酸水溶液中浸泡处理20-50min，用500-100目滤布过滤，得到磷酸处理叶腊石粉；S2将磷酸处理叶腊石粉置于氢氧化钠水溶液中浸泡处理4-10min，用500-1000目滤布过滤，用水洗涤1-3次，在温度为80-120℃干燥20-30h，得到碱处理叶腊石粉；S3将碱处理叶腊石粉加入乙醇中，加入甲基丙烯酰胺、硅烷、磷酸三苯酯混合均匀，然后在温度为35-45℃、转速为200-500r/min搅拌下滴加氯磷酸二乙酯，滴加完毕后继续在温度为35-45℃、转速为200-500r/min搅拌1-3h，用500-1000目滤布过滤，用乙醇洗涤1-3次，在温度为80-120℃干燥20-30h，即得。3.如权利要求1或2所述的功能化叶蜡石粉，其特征在于：所述磷酸水溶液的质量分数为5-15％；所述磷酸水溶液的用量为叶腊石粉重量的10-20倍。4.如权利要求1或2所述的功能化叶蜡石粉，其特征在于：所述氢氧化钠水溶液的质量分数为10-15％；所述氢氧化钠水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶丹平，
申请(专利权)人：叶丹平，
类型：发明
国别省市：河南,41