[發明專利]一種環保型高耐熱阻燃改性塑料及其加工工藝

有效

• 申請號: 202011042873.0
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112080117B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 張重慶;陳飛;賈明超;田方
• 申請（專利權）人: 合肥市和裕達塑業有限公司
• 主分類號: C08L67/04
• 分類號: C08L67/04;C08L51/02;C08L63/00;C08K9/04;C08K3/34;C08K9/02;C08K7/14;C08K9/10;C08K9/12
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 楊潤;周衛

1.一種環保型高耐熱阻燃改性塑料，其特征在于，由如下原料加工制備而成：改性聚乳酸、改性淀粉、環氧樹脂與改性玻璃纖維，且各原料之間的重量比為改性聚乳酸：改性淀粉：環氧樹脂：改性玻璃纖維＝100:10-55：3-7：1-3；

該環保型高耐熱阻燃改性塑料由如下方法制備而成：

第一步，制備改性玻璃纖維；

第二步，將淀粉加入去離子水中，攪拌分散得到淀粉分散液，然后加熱至80-90℃，使淀粉糊化，將得到的糊化淀粉降溫至30-45℃，向糊化淀粉中加入引發劑，攪拌混合均勻后向其中加入接枝單體，調節反應溫度至40-50℃，恒溫攪拌反應2-3h，脫水破碎后得到改性淀粉；

第三步，將改性聚乳酸、改性淀粉、環氧樹脂與改性玻璃纖維按照重量比均勻混合后，通過雙螺桿擠出機擠出，得到環保型高耐熱阻燃改性塑料；

所述改性聚乳酸的制備方法包括如下步驟：

SS1、配制pH值為4.5-6的醋酸水溶液，然后向其中加入十六烷基三甲基溴化銨，混合攪拌均勻后，向其中加入蒙脫土，攪拌分散后在60-160KHz的頻率下超聲分散10-13min，然后調節反應溫度至75-85℃，保溫反應2.5-3h，過濾后將蒙脫土在65-80℃烘干，得到有機改性蒙脫土；

SS2、將步驟SS1得到的有機改性蒙脫土與聚乳酸按照重量比1:9-14均勻混合后，通過雙螺桿擠出機擠出造粒，得到改性聚乳酸，雙螺桿擠出溫度為150-170℃，螺桿轉速為120r/min；

所述改性玻璃纖維的制備方法為：

S1、將納米有機蒙脫土加入去離子水中，其中納米有機蒙脫土與去離子水的重量比為1:5-9，攪拌分散均勻后，將該分散液冷凍干燥，然后加入球磨機中，在轉速為240-380r/min的條件下先干磨5-9min，使塊狀有機蒙脫土粉碎，然后向其中加入去離子水，保持轉速繼續球磨20-35min，得到蒙脫土漿料，向該蒙脫土漿料中加入去離子水，得到納米有機蒙脫土分散液，其中納米有機蒙脫土的質量百分比為20％-35％；

S2、配制固含量為18％-25％的水性環氧樹脂乳液，在攪拌過程中將該水性環氧樹脂乳液加入納米有機蒙脫土分散液中，待水性環氧樹脂乳液完全加入后，提升攪拌速度至1600-2200r/min，攪拌時間10-18min，得到包覆液；

S3、將玻璃纖維加入pH為10.5-12.5的氫氧化鈉溶液中，攪拌浸泡處理3-8min，然后用去離子水與乙醇的混合溶液沖洗至中性，然后在60-90℃溫度下烘干待用；

S4、將經過步驟S3處理的玻璃纖維加入步驟S2中制備的包覆液中，在60-100KHz的頻率下超聲處理5-10min后，靜置15-30min后，取出玻璃纖維，瀝水后在65-70℃的溫度下烘干，得到玻璃纖維中間體；

S5、將步驟S4中處理得到的玻璃纖維中間體加入pH值為10-11.5的氫氧化鈉溶液中，浸泡處理4-7min后取出玻璃纖維中間體，用去離子水沖洗至中性后，在60-90℃溫度下烘干，得到改性玻璃纖維。

2.根據權利要求1所述的一種環保型高耐熱阻燃改性塑料，其特征在于，第二步中引發劑為鈰銨硝酸，引發劑的添加量為淀粉重量的2％-4.5％。

3.根據權利要求1所述的一種環保型高耐熱阻燃改性塑料，其特征在于，第二步中接枝單體為甲基丙烯酸甲酯與乙酸乙烯酯按照重量比1-2.4:1的均勻混合物，接枝單體的添加量為淀粉重量的9％-13.5％。

4.根據權利要求1所述的一種環保型高耐熱阻燃改性塑料，其特征在于，第三步中雙螺桿擠出溫度為150-170℃，螺桿轉速為100r/min。

5.根據權利要求1所述的一種環保型高耐熱阻燃改性塑料，其特征在于，步驟S3中所述去離子水與乙醇的混合溶液是指去離子水與乙醇按照體積比1:0.3-3的均勻混合物。