[发明专利]一种改性工程塑料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明属于高分子工程材料技术领域，涉及一种改性工程塑料及其制备方法。

【背景技术】

工程塑料是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。由于其特异的性质，工程塑料被广泛的应用于多种高性能的应用中。工程塑料包括缩醛、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚、聚砜、改性的聚苯醚、聚酰亚胺、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、液晶聚合物(LCP)、乙烯-乙酸乙酯共聚物(EVA)，以及用于工程目的的其它塑料。

工程塑料具有高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性，同时耐化学药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳等优点，所以其大有取代金属的趋势，而且工程塑料比金属轻，可以广泛适用于汽车、电子产品外壳以及机械零部件领域，尽管工程塑料相比于普通塑胶的刚性要强，但是相比于金属来说，其刚性还是略显不足，所以为了继续加强工程塑料的刚性，就需要对工程塑料进行改性，使其具有金属或者金属合金的优良刚性和韧性。

在工程塑料中加入硬度比塑料高的无机物，如滑石粉、碳酸钙、云母、蒙脱土等，其中碳酸钙因硬度高而且价格低廉而广受欢迎。目前市场上已经开发出多种采用碳酸钙对塑料进行改性使塑料的硬度、刚性和阻燃性都得到提升的技术方案。无机物的添加会降低工程塑料的缺口冲击强度，所以无机物在工程塑料中含量的多少决定了工程塑料的刚性和韧度。为了获得性能更加优异的工程塑料，如高强度和极大的韧性，人们将无机物加工到纳米级的地步，并将其添加到塑料母粒中去，由于超细的纳米级无机物能较好的分散在塑料中，并与塑料良好的结合在一起，所以不仅刚性得到加强，就连韧性也大大提高。

由于纳米级的无机物价格仍然相对较高，所以大多用微米级的无机物填充于工程塑料中，由于微米级的无机物填充于工程塑料中并不能极大的提高工程塑料的刚性，相反还会因为无机物添加的过量而使工程塑料的刚性和韧性都大大降低。

【发明内容】

为了解决上述的技术问题，本发明提出了一种在微米级的无机填料中添加入少量的纳米级的氧化物，少量纳米级的氧化物填充于微米级的无机填料与塑料粒子之间，起到补强和偶联的作用，能够使工程塑料的刚性和韧性都大大增强。

本发明的具体技术方案如下：

本发明提供一种改性工程塑料，其特征在于，所述的工程塑料中含有按质量百分比计的下列成分：

0.5％～5％的氧化物和5％～50％无机填料，余量为塑料；所述氧化物的粒径为1～100nm，所述无机填料的粒径为0.1～100μm。

优选的，所述工程塑料的组分的质量百分比计为：

纳米氧化物：1％～3％；

无机填料：10％～25％；

余量为塑料。

优选的，所述氧化物的粒径为10～50nm，所述无机填料的粒径为1～10μm。

所述氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化硅中一种或者多种，所述无机填料为菱镁石、碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。

该工程塑料中还包含有偶联剂，所述偶联剂所占重量百分比为0.1％～3％。

所述的塑料为PC/ABS。

本发明还提供一种改性工程塑料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

按重量份计，称取0.5～5份粒径为1～100nm的氧化物和5～50份粒径为0.1～100μm的无机填料混合均匀得混合粉体；

向上述混合粉体加入一定量的塑料使得混合粉体和塑料的总重量为100份，搅拌均匀后将所得的混合物投入到挤出机中挤出造粒。

该方法还包括如下步骤：

按重量份计，称取0.5～5份粒径为0.1～100nm的氧化物和5～50份粒径为0.1～100μm的无机填料混合均匀得混合粉体；

向上述混合粉体中加入0.1～3份偶联剂搅拌混合均匀后再加入一定量的塑料，使得混合粉体、偶联剂和塑料的总重量为100份，搅拌均匀后将所得的混合物投入到挤出机中挤出造粒。

所述氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化硅中一种或者多种，所述无机填料为菱镁石、碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。

优选的，所述氧化物的粒径为10～50nm，所述无机填料的粒径为1～10μm。

本发明有益的技术效果在于：

通过在微米级的无机填料中添加入少量的纳米级的氧化物，少量纳米级的氧化物填充于微米级的无机填料与塑料粒子之间，起到补强和偶联的作用，能够使工程塑料的刚性和韧性都大大增强。

【具体实施方式】