[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

本發明公開了一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料，具體涉及熱塑性塑料技術領域，包括以下原料：熱塑性塑料、改性碳纖維、納米顆粒、增塑劑、偶聯劑、抗氧劑、潤滑劑。本發明通過將碳纖維通過硝酸和過氧化氫改性后，在復合過程中處于熔融狀態的熱塑性塑料在高壓下進入改性碳纖維的紋孔內，從而產生膠釘效應，形成鑲嵌結構和網狀結構形態，可以有效提高改性碳纖維與熱塑性塑料之間的結合，從而有效提高熱塑性塑料的物理力學性質；通過加入有納米顆粒，納米顆粒能夠與改性碳纖維相互作用提高熱塑性塑料的強度，而且納米顆粒能夠將改性碳纖維與熱塑性塑料復合后表面的空洞修復，使得熱塑性塑料的強度和耐沖擊性更好。

技術領域

本發明涉及熱塑性塑料技術領域，更具體地說，本發明涉及一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料及其制備方法。

背景技術

熱塑性塑料是一類應用最廣的塑料，以熱塑性樹脂主要成分，并添加各種助劑而配制成塑料。在一定的溫度條件下，塑料能軟化或熔融成任意形狀，冷卻后形狀不變；這種狀態可多次反復而始終具有可塑性，且這種反復只是一種物理變化，熱塑性塑料的種類主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。但這類產品都是以不可再生資源石油為原料，生產過程能耗大，對環境影響較為嚴重。熱塑性塑料根據性能特點、用途廣泛性和成型技術通用性等，可分為通用塑料、工程塑料、特殊塑料等。通用塑料的主要特點：用途廣泛、加工方便、綜合性能好。如聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯(ABS)又通稱為“五大通用塑料”。工程塑料和特殊塑料的特點是：高聚物的某些結構和性能特別突出，或者成型加工技術難度較大等，往往應用于專業工程或特別領域、場合。主要的工程塑料有：尼龍(Nylon)、聚碳酸酯(PC)、聚氨酯(PU)、聚四氟乙烯(特富龍PTFE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等，特殊塑料如“醫用高分子”類的“合成心臟瓣膜”、“人工關節”等。根據共高聚物的聚集態結構和性能特點又可分為：結晶性塑料和非結晶性塑料兩大類。非結晶性塑料又稱為無定型塑料。

熱塑性塑料加工的一個重要發展方向是提高熱塑性塑料的強度和耐沖擊性能，從而提高熱塑性塑料產品的使用壽命，減少熱塑性塑料的重塑，從而減少熱塑性塑料在重塑過程中對環境的污染。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺陷，本發明的實施例提供一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料及其制備方法，本發明所要解決的問題是：如何提高熱塑性塑料的強度和耐沖擊性能，從而減少熱塑性塑料產品重塑時對環境造成的污染。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料，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。

在一個優選的實施方式中，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。

在一個優選的實施方式中，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。

在一個優選的實施方式中，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。

在一個優選的實施方式中，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。

本發明還提供一種高強度耐沖擊的熱塑性環保塑料的制備方法，具體制備步驟如下：