[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)保塑料及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011553537.2
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112724513A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李永建;王海濤;王照斌
• 申請（專利權(quán)）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(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 李嘉寧

1.一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)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(lián)劑0.2-0.6份、抗氧劑1-2份、潤滑劑0.5-1.5份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)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(lián)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)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(lián)劑0.4份、抗氧劑1.5份、潤滑劑1份。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)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(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)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(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，所述抗氧劑為4-甲基-6-叔丁基苯酚，所述潤滑劑為有機(jī)硅分散潤滑劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)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(zhuǎn)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(jī)中進(jìn)行超聲分散，超聲分散完成后進(jìn)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(lián)劑、抗氧劑和潤滑劑，將稱取的改性碳纖維和部分偶聯(lián)劑投入到高速攪拌混料機(jī)中，在高速攪拌混料機(jī)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(lián)劑混合均勻后放入高速攪拌混料機(jī)中，然后再將抗氧劑和潤滑劑依次投入到高速攪拌混料機(jī)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(jī)中進(jìn)行擠出，擠出時(shí)雙螺桿擠出機(jī)的熔融區(qū)溫度為160-170℃，擠出區(qū)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(jìn)行電暈處理，電暈處理后放入到切粒機(jī)中進(jìn)行造粒，從而得到高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)保塑料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)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(shí)間為20-30min。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)保塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟二加入的偶聯(lián)劑為總含量的2/3，所述步驟二中高速攪拌混料機(jī)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(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)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(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)度耐沖擊的熱塑性環(huán)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(shí)間為30-40min。