一种耐冲击型塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐冲击型塑料及其制备方法，属于塑料技术领域，包括以下重量份原料：聚丙烯40

【技术实现步骤摘要】
一种耐冲击型塑料及其制备方法


[0001]本专利技术属于塑料
，具体涉及一种耐冲击型塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)的刚度、硬度和耐化学性良好，被广泛应用于电气、汽车、民用建筑等广泛领域，然而，聚丙烯的阻燃性能较差，有必要通过添加阻燃剂等方式提高其阻燃性能，如中国专利CN107674312A公开了一种高表面硬度无卤阻燃聚丙烯及其制备方法，由如下重量份的原料组成：聚丙烯70
‑
100份，增硬剂10
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20份，乙烯
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辛烯共聚物(POE)5
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10份，微胶囊红磷3
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15份，结晶Ⅱ型聚磷酸铵5
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15份、无机阻燃剂10
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100份，异氰酸酯固化剂0.5
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7份，偶联剂0.5
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10份，抗氧剂0.4
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2份，硬脂酸钙0.5
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2份，虽然取得相应的技术效果，但是无机阻燃剂的用量很大，大量无机阻燃材料的加入往往会导致材料的力学性能变差，因此，有必要提高聚丙烯阻燃复合材料的冲击强度。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种耐冲击型塑料及其制备方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0005]一种耐冲击型塑料，包括以下重量份原料：聚丙烯40
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60份、改性玄武岩纤维10
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20份、成核剂2
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4份、抗氧剂0.5
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1.5份、润滑剂1
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2份；
[0006]该耐冲击型塑料通过以下步骤制成：
[0007]按照配方比例称取原料并在混合机中混合均匀，之后转移至双螺杆挤出机中混炼，控制螺杆转速300r/min，温度180
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200℃下挤出、造粒，得到耐冲击型塑料。
[0008]进一步地，改性玄武岩纤维通过以下步骤制成：
[0009]S1、将玄武岩纤维浸泡在丙酮中48h去除表面上浆剂，通过去离子水清洗5
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6次，60℃烘干，得到预处理纤维，将氮磷硅基超支化聚合物加入乙醇溶液中，搅拌10
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20min后加入预处理纤维，25℃搅拌混合5
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8h，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤，120℃真空干燥，得到中间产物；
[0010]S2、将中间产物、巯基乙酸十八烷基酯、安息香双甲醚和THF加入烧瓶中，搅拌5
‑
10min后置于紫外灯下反应30min，过滤，滤饼用无水乙醇洗涤后干燥，得到改性玄武岩纤维。
[0011]进一步地，S1中氮磷硅基超支化聚合物、乙醇溶液和预处理纤维的用量比为2
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4g：100
‑
200mL：10g，乙醇溶液由无水乙醇和去离子水按照体积比8：2组成。
[0012]进一步地，S2中中间产物、巯基乙酸十八烷基酯、安息香双甲醚和THF的用量比为12
‑
14g：1
‑
2g：0.12
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0.15g：200
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250mL，紫外光灯发射光的波长为100
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400nm。
[0013]玄武岩纤维是一种性能优异且环境友好的纤维材料，具有高强度高模量、耐高低温、耐酸碱腐蚀等优势，且具有良好的阻燃性能，本专利技术旨在利用其上述特征，通过改性处
理，赋予聚丙烯阻燃性能的同时具有良好的耐冲击性。
[0014]进一步地，氮磷硅基超支化聚合物通过以下步骤制成：
[0015]将三丙烯基单体、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和THF加入烧瓶中，50℃反应10
‑
12h，减压蒸馏去除THF，得到氮磷硅基超支化聚合物，三丙烯基单体、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷和THF的用量比10.98g：30mmol：100mL，使三丙烯基单体和3
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氨丙基三乙氧基硅烷发生迈尔克加成反应得到端乙烯基、含有硅氧烷结构的氮磷硅基超支化聚合物。
[0016]进一步地，三丙烯基单体通过以下步骤制成：
[0017]将丙烯酰胺、噻吩嗪和三乙胺加入THF中，氮气保护下，控制温度＜5℃，滴加三氯氧磷的THF溶液，滴加完毕后，保持温度＜5℃反应1h后，升温至50℃，搅拌反应24h，反应结束后，减压蒸馏去除THF和吩噻嗪，得到三丙烯基单体，丙烯酰胺、三乙胺和三氯氧磷的用量比为0.03mol：0.06
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0.07mol：0.01mol，噻吩嗪用量为丙烯酰胺和三氯氧磷质量和的0.05
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0.1％，以丙烯酰胺和三氯氧磷为底物，三乙胺为催化剂和缚酸剂，控制原料的摩尔比，得到三丙烯基单体。
[0018]进一步地，成核剂为成核剂CA202，抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物，润滑剂为乙撑双硬脂酰胺。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]针对目前聚丙烯阻燃复合材料冲击强度差的问题，本专利技术提供一种耐冲击型塑料，在聚丙烯树脂中引入改性玄武岩纤维，首先利用丙酮浸泡去除玄武岩纤维表面的上浆剂，之后利用氮磷硅基超支化聚合物的硅氧烷结构水解，与玄武岩纤维表面羟基发生缩合反应，在玄武岩纤维表面引入超支化聚合物，一方面利用超支化聚合物低黏度特性提高玄武岩纤维与聚丙烯之间的相容性，另一方引入氮磷硅阻燃元素，之后利用氮磷硅基超支化聚合物的端乙烯基与巯基乙酸十八烷基酯的巯基发生加成反应，引入烷基长链得到改性玄武岩纤维，将改性玄武岩纤维引入聚丙烯树脂中，改性玄武岩纤维在复合材料中形成三维刚性骨架，当复合材料受到作用力时，能够承担力学载荷，抵消复合材料体内由于内应力不足而导致的损伤，超支化聚合物内部含有丰富的空穴，空穴能够吸收能量，烷基长链一方面增强玄武岩纤维与聚丙烯之间的相容性，另一方面与聚丙烯分子链相互缠绕，削弱聚丙烯分子间的相互作用力，吸收冲击能量，减少应力集中现象，因此，本专利技术制备的复合材料力学性能优异，尤其是抗冲击性能，此外，基于玄武岩纤维的阻燃性能以及氮磷硅阻燃元素的引入，本专利技术复合材料还拥有良好的阻燃性能。
具体实施方式
[0021]下面将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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]实施例1
[0023]一种改性玄武岩纤维，通过以下步骤制成：
[0024]S1、将玄武岩纤维浸泡在丙酮中48h去除表面上浆剂，通过去离子水清洗5次，60℃烘干，得到预处理纤维，将2g氮磷硅基超支化聚合物加入100mL乙醇溶液中，乙醇溶液由无
水乙醇和去离子水按照体积比8：2组成，搅拌10min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐冲击型塑料，其特征在于，包括以下重量份原料：聚丙烯40
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60份、改性玄武岩纤维10
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20份、成核剂2
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4份、抗氧剂0.5
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1.5份、润滑剂1
‑
2份；其中，改性玄武岩纤维通过以下步骤制成：S1、将玄武岩纤维浸泡在丙酮中48h后取出，洗涤干燥，得到预处理纤维，将氮磷硅基超支化聚合物加入乙醇溶液中，搅拌后加入预处理纤维，25℃搅拌混合5
‑
8h，抽滤，滤饼洗涤、干燥，得到中间产物；S2、将中间产物、巯基乙酸十八烷基酯、安息香双甲醚和THF混合，搅拌后置于紫外灯下反应30min，过滤，滤饼洗涤、干燥，得到改性玄武岩纤维。2.根据权利要求1所述的一种耐冲击型塑料，其特征在于，S1中氮磷硅基超支化聚合物、乙醇溶液和预处理纤维的用量比为2
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4g：100
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200mL：10g，乙醇溶液由无水乙醇和去离子水按照体积比8：2组成。3.根据权利要求1所述的一种耐冲击型塑料，其特征在于，S2中中间产物、巯基乙酸十八烷基酯、安息香双甲醚和THF的用量比为12
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14g：1
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2g：0.12
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0.15g：200
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250mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱乐乐，张凯利，张会会，孙壮，
申请(专利权)人：安徽达盛塑业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：