[發明專利]一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011553537.2
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112724513A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 李永建;王海濤;王照斌
• 申請（專利權）人: 青島恒凱橡塑有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/06;C08L27/06;C08L25/06;C08K13/06;C08K9/02;C08K7/06;C08K5/13;C08K9/04;C08K9/06;C08K3/22;C08J3/28
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 李嘉寧

1.一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料，其特征在于：包括以下重量份的原料：熱塑性塑料40-60份、改性碳纖維20-40份、納米顆粒4-6份、增塑劑1-2份、偶聯劑0.2-0.6份、抗氧劑1-2份、潤滑劑0.5-1.5份。

2.根據權利要求1所述的一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料，其特征在于：包括以下重量份的原料：熱塑性塑料45-55份、改性碳纖維25-35份、納米顆粒4.5-5.5份、增塑劑1.3-1.7份、偶聯劑0.3-0.5份、抗氧劑1.3-1.7份、潤滑劑0.8-1.2份。

3.根據權利要求1所述的一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料，其特征在于：包括以下重量份的原料：熱塑性塑料50份、改性碳纖維30份、納米顆粒5份、增塑劑1.5份、偶聯劑0.4份、抗氧劑1.5份、潤滑劑1份。

4.根據權利要求1所述的一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料，其特征在于：所述納米顆粒為氧化鋅、二氧化鈦、二氧化硅和納米銀中的一種或多種，所述增塑劑為鄰苯二甲酸二仲辛酯。

5.根據權利要求1所述的一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料，其特征在于：所述熱塑性塑料為聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或聚苯乙烯中的一種，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，所述抗氧劑為4-甲基-6-叔丁基苯酚，所述潤滑劑為有機硅分散潤滑劑。

6.根據權利要求1-5任意一項所述的一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料的制備方法，其特征在于：具體制備步驟如下：

步驟一：改性碳纖維的制備，將過氧化氫、硝酸加入去離子水中，常溫下以180-200r/min轉速攪拌10-12min，得氧化改性液，將碳纖維加入到氧化改性液中，在水浴加熱條件下攪拌2-3h得到混合改性液，將混合改性液置于超聲波分散機中進行超聲分散，超聲分散完成后進行過濾，取濾餅用去離子水洗滌3-4次，然后放入烘干箱中，在60-80℃條件下干燥1-2h，常溫冷卻后得到改性碳纖維；

步驟二：稱取上述重量份的熱塑性塑料、改性碳纖維、納米顆粒、偶聯劑、抗氧劑和潤滑劑，將稱取的改性碳纖維和部分偶聯劑投入到高速攪拌混料機中，在高速攪拌混料機中攪拌6-8min后投入熱塑性塑料，利用超聲波振蕩儀輔助熱塑性塑料和改性碳纖維的混合，超聲波振蕩處理2-3h；

步驟三：將浸泡液浸泡過的納米顆粒與剩余的偶聯劑混合均勻后放入高速攪拌混料機中，然后再將抗氧劑和潤滑劑依次投入到高速攪拌混料機中，攪拌10-15min后得到攪拌均勻的混合物料；

步驟四：將步驟三中得到的混合物料送入雙螺桿擠出機中進行擠出，擠出時雙螺桿擠出機的熔融區溫度為160-170℃，擠出區的溫度為180-190℃，得到擠出制品，將擠出制品放入水溫為45-50℃的冷卻水槽中冷卻；

步驟五：對冷卻后的擠出制品進行電暈處理，電暈處理后放入到切粒機中進行造粒，從而得到高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料。

7.根據權利要求6所述的一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟一中水浴加熱溫度為42-48℃，所述超聲波分散的功率為400-500W，所述超聲波分散的時間為20-30min。

8.根據權利要求6所述的一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟二加入的偶聯劑為總含量的2/3，所述步驟二中高速攪拌混料機的攪拌速度為500-700r/min，所述超聲波振蕩儀的頻率為45-50kHz。

9.根據權利要求6所述的一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟三中浸泡液為無水乙醇與馬來酸酐聚丙烯的混合物，且所述無水乙醇與馬來酸酐聚丙烯的含量比為1:4-6。

10.根據權利要求6所述的一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟五中電暈處理的高頻交流電壓為4000-5000V/m2，電暈處理速度為15-20m/min，電暈處理時間為30-40min。