[發(fā)明專利]一種改性塑料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410411914.7
• 申請(qǐng)日: 2014-08-20
• 公開（公告）號(hào): CN104177747A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭凌云;韓東陽;張成亮;海潮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安昆侖工業(yè)裝備配套有限公司
• 主分類號(hào): C08L51/04
• 分類號(hào): C08L51/04;C08L53/02;C08K13/02;C08K3/26;C08K5/02;C08K5/12;C08K5/10;C08K5/372;C08K5/20
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 胡樂

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程塑料的改性領(lǐng)域，主要是涉及高抗沖聚苯乙烯塑料的改性應(yīng)用。

背景技術(shù)

目前通用的高抗沖聚苯乙烯的改性主要是通過添加增韌劑來改善其低溫脆性，從而提高其沖擊強(qiáng)度，其制品廣泛運(yùn)用與家電、汽車、玩具等民用領(lǐng)域。

軍用包裝制品由于其特殊的應(yīng)用場(chǎng)合，要求其適應(yīng)惡劣環(huán)境，高溫嚴(yán)寒下仍保證其強(qiáng)度、剛度、氣密性等性能。例如，軍用包裝需要滿足GJB4403‐2002中5.2防靜電試驗(yàn)、5.3堆碼試驗(yàn)、5.4500km公路運(yùn)輸試驗(yàn)、5.7自由跌落試驗(yàn)、5.10高低溫儲(chǔ)存試驗(yàn)、5.11濕熱貯存試驗(yàn)、5.12淋雨試驗(yàn)等各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)要求、5.13太陽輻射試驗(yàn)等。

中國專利文獻(xiàn)(20051001054.3《一種軍用制品專用特種工程塑料》)披露了一種工程塑料，是以普通HIPS樹脂為主要材料，通過加入沖擊改性高分子材料與之反應(yīng)或者在基體樹脂中加入改性劑進(jìn)行共混，采用EPDM+SBS技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。其具體制備工藝為：首先通過雙螺桿擠出機(jī)完成低溫沖擊改性劑的制備，然后采用高速預(yù)混合分散一次擠出工藝，將HIPS樹脂、低溫沖擊改性劑、抗氧劑、加工助劑經(jīng)高速混合機(jī)分散混合后，通過再雙螺桿擠出機(jī)熔融、混煉、擠出、冷卻、干燥、切粒、包裝。

上述專利文獻(xiàn)的方案，概述了高抗沖聚苯乙烯的通用改性制備方法，這種基礎(chǔ)性的生產(chǎn)工藝?yán)碚摚簧婕案男运芰暇唧w的組分及其配比，尚難以切實(shí)解決強(qiáng)度、剛度、氣密性等問題；對(duì)于改性塑料軍用包裝制品的各項(xiàng)指標(biāo)要求，尚難以達(dá)標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種改性高抗沖聚苯乙烯塑料，在高抗沖聚苯乙烯的基礎(chǔ)上，通過添加增韌劑，潤滑劑、填充劑、等共混擠出來提高高抗沖聚苯乙烯的性能，其包裝箱制品具有優(yōu)良的強(qiáng)度、剛度、氣密性等性能。

本發(fā)明的基本方案是：

該改性塑料，包括以下原料組分：

以上配比為質(zhì)量百分比。

基于以上配方，根據(jù)應(yīng)用需要，還可以再添加具有其他功能的原料，例如阻燃劑等，當(dāng)然也可以添加一些常規(guī)的輔料。

上述增韌劑優(yōu)選苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)。

增塑劑優(yōu)選氯化石蠟和鄰苯二甲酸二辛脂(DOP)，兩者的質(zhì)量比為20:1。

抗氧劑優(yōu)選四季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯，兩者的質(zhì)量比為1:1～3。

納米級(jí)填料通常可選擇納米碳酸鈣。

抗靜電劑優(yōu)選環(huán)氧乙烷胺類加成物。

潤滑劑優(yōu)選乙撐硬脂酰胺(EBA)或乙撐雙硬脂酰胺(EBS)。

對(duì)于軍用包裝制品，上述色粉通常可采用酞青綠、碳黑和鉻黃的混合。

本發(fā)明還提供了一種制備該改性塑料的方法，包括以下步驟：

(1)將重質(zhì)碳酸鈣、抗靜電劑、抗氧劑、潤滑劑和色粉混勻，得到預(yù)混料；

(2)將步驟(1)得到的預(yù)混料與高抗沖聚苯乙烯、增韌劑、增塑劑以及納米級(jí)填料，經(jīng)高速混合機(jī)充分混合均勻，然后經(jīng)平行雙螺桿擠出機(jī)一次成型造粒；平行雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)段的溫度應(yīng)控制在175±30℃的范圍內(nèi)。

本發(fā)明進(jìn)一步對(duì)該制備方法做了重要的優(yōu)化，其中：步驟(1)是依次加入重質(zhì)碳酸鈣、抗靜電劑，高速1400～1500r/min攪拌1分鐘，再加入抗氧劑和色粉，再低速700～800r/min攪拌15秒，混合均勻。步驟(2)是在另一混合設(shè)備內(nèi)依次加入增韌劑和潤滑劑攪拌15～35秒，然后加入高抗沖聚苯乙烯、納米級(jí)填料以及步驟(1)得到的預(yù)混料混合攪拌15～35秒，直至混合均勻。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明適用于我軍大中型口徑炮彈的包裝箱、筒、軍用物資器材包裝箱等，產(chǎn)品質(zhì)量可靠、性能優(yōu)越，為國家國防事業(yè)提供了堅(jiān)實(shí)的保障。另外，本公司研發(fā)的改性塑料同樣適用于民用領(lǐng)域的塑料制品，例如，高檔精密儀器的外包裝箱，某些耐候性的室外用品以及代替某些鋼制部件等。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明以高抗沖聚苯乙烯為載體基料，與增韌劑，納米級(jí)填料，抗氧劑、抗靜電劑、增塑劑、潤滑劑、色粉等經(jīng)高速混合機(jī)混合均勻后，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)一次擠出成型。

下面首先列出用以制備本改性塑料所需的較佳原料。其中：

高抗沖聚苯乙烯(HIPS)：具體可采用鎮(zhèn)江奇美化工有限公司牌號(hào)為HIPS888G或者南京巴斯夫公司牌號(hào)為476L的高抗沖聚苯乙烯，最佳選擇為鎮(zhèn)江奇美公司牌號(hào)為888G的高抗沖聚苯乙烯。

增韌劑：具體可采用中國石化巴陵石化分公司的牌號(hào)為1301或1401的SBS。最佳選擇牌號(hào)為1301的SBS。