[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(kāi)（公告）號(hào): CN104177747A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭凌云;韓東陽(yáng);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(lè)

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(guò)添加增韌劑來(lái)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(yáng)輻射試驗(yàn)等。

中國(guó)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(shù)脂為主要材料，通過(guò)加入沖擊改性高分子材料與之反應(yīng)或者在基體樹(shù)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(guò)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(shù)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(guò)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(wèn)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(guò)添加增韌劑，潤(rùn)滑劑、填充劑、等共混擠出來(lái)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(rùn)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(rùn)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(rùn)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(guó)家國(guó)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(rùn)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(guó)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。