[发明专利]一种改性塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程塑料的改性领域，主要是涉及高抗冲聚苯乙烯塑料的改性应用。

背景技术

目前通用的高抗冲聚苯乙烯的改性主要是通过添加增韧剂来改善其低温脆性，从而提高其冲击强度，其制品广泛运用与家电、汽车、玩具等民用领域。

军用包装制品由于其特殊的应用场合，要求其适应恶劣环境，高温严寒下仍保证其强度、刚度、气密性等性能。例如，军用包装需要满足GJB4403‐2002中5.2防静电试验、5.3堆码试验、5.4500km公路运输试验、5.7自由跌落试验、5.10高低温储存试验、5.11湿热贮存试验、5.12淋雨试验等各项实验要求、5.13太阳辐射试验等。

中国专利文献(20051001054.3《一种军用制品专用特种工程塑料》)披露了一种工程塑料，是以普通HIPS树脂为主要材料，通过加入冲击改性高分子材料与之反应或者在基体树脂中加入改性剂进行共混，采用EPDM+SBS技术进行改进。其具体制备工艺为：首先通过双螺杆挤出机完成低温冲击改性剂的制备，然后采用高速预混合分散一次挤出工艺，将HIPS树脂、低温冲击改性剂、抗氧剂、加工助剂经高速混合机分散混合后，通过再双螺杆挤出机熔融、混炼、挤出、冷却、干燥、切粒、包装。

上述专利文献的方案，概述了高抗冲聚苯乙烯的通用改性制备方法，这种基础性的生产工艺理论，不涉及改性塑料具体的组分及其配比，尚难以切实解决强度、刚度、气密性等问题；对于改性塑料军用包装制品的各项指标要求，尚难以达标。

发明内容

本发明提出一种改性高抗冲聚苯乙烯塑料，在高抗冲聚苯乙烯的基础上，通过添加增韧剂，润滑剂、填充剂、等共混挤出来提高高抗冲聚苯乙烯的性能，其包装箱制品具有优良的强度、刚度、气密性等性能。

本发明的基本方案是：

该改性塑料，包括以下原料组分：

以上配比为质量百分比。

基于以上配方，根据应用需要，还可以再添加具有其他功能的原料，例如阻燃剂等，当然也可以添加一些常规的辅料。

上述增韧剂优选苯乙烯丁二烯嵌段共聚物(SBS)。

增塑剂优选氯化石蜡和邻苯二甲酸二辛脂(DOP)，两者的质量比为20:1。

抗氧剂优选四季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯，两者的质量比为1:1～3。

纳米级填料通常可选择纳米碳酸钙。

抗静电剂优选环氧乙烷胺类加成物。

润滑剂优选乙撑硬脂酰胺(EBA)或乙撑双硬脂酰胺(EBS)。

对于军用包装制品，上述色粉通常可采用酞青绿、碳黑和铬黄的混合。

本发明还提供了一种制备该改性塑料的方法，包括以下步骤：

(1)将重质碳酸钙、抗静电剂、抗氧剂、润滑剂和色粉混匀，得到预混料；

(2)将步骤(1)得到的预混料与高抗冲聚苯乙烯、增韧剂、增塑剂以及纳米级填料，经高速混合机充分混合均匀，然后经平行双螺杆挤出机一次成型造粒；平行双螺杆挤出机各区段的温度应控制在175±30℃的范围内。

本发明进一步对该制备方法做了重要的优化，其中：步骤(1)是依次加入重质碳酸钙、抗静电剂，高速1400～1500r/min搅拌1分钟，再加入抗氧剂和色粉，再低速700～800r/min搅拌15秒，混合均匀。步骤(2)是在另一混合设备内依次加入增韧剂和润滑剂搅拌15～35秒，然后加入高抗冲聚苯乙烯、纳米级填料以及步骤(1)得到的预混料混合搅拌15～35秒，直至混合均匀。

本发明具有以下有益效果：

本发明适用于我军大中型口径炮弹的包装箱、筒、军用物资器材包装箱等，产品质量可靠、性能优越，为国家国防事业提供了坚实的保障。另外，本公司研发的改性塑料同样适用于民用领域的塑料制品，例如，高档精密仪器的外包装箱，某些耐候性的室外用品以及代替某些钢制部件等。

具体实施方式

本发明以高抗冲聚苯乙烯为载体基料，与增韧剂，纳米级填料，抗氧剂、抗静电剂、增塑剂、润滑剂、色粉等经高速混合机混合均匀后，经双螺杆挤出机一次挤出成型。

下面首先列出用以制备本改性塑料所需的较佳原料。其中：

高抗冲聚苯乙烯(HIPS)：具体可采用镇江奇美化工有限公司牌号为HIPS888G或者南京巴斯夫公司牌号为476L的高抗冲聚苯乙烯，最佳选择为镇江奇美公司牌号为888G的高抗冲聚苯乙烯。

增韧剂：具体可采用中国石化巴陵石化分公司的牌号为1301或1401的SBS。最佳选择牌号为1301的SBS。