[发明专利]一种抗冲击工程塑料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程塑料技术领域，尤其涉及一种抗冲击工程塑料的制备方法。

背景技术

工程塑料是指可作工程材料和代替金属制造机器零部件等的塑料，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。工程塑料具有优良的综合性能，刚性大，蠕变小，机械强度高，耐热性好，电绝缘性好，可在较苛刻的化学、物理环境中长期使用，可替代金属作为工程结构材料使用。

传统HIPS材料(即高抗冲聚苯乙烯，high impact polystyrene)是采用本体聚合法将作为增韧剂的橡胶与苯乙烯单体进行热聚合(或自由基聚合)而得到。HIPS最大的优点是冲击强度很高，比ABS高4倍以上。抗冲击性聚苯乙烯(HIPS)是通过在聚苯乙烯中添加聚丁基橡胶颗粒的办法生产的一种抗冲击的聚苯乙烯产品。

HIPS性格便宜，并且具有较好的抗冲击性，但也存在非常明显的缺点，HIPS材料的光泽性比较差，综合性能也相对差一些，因为HIPS是由PS加丁二烯改性而成的，因为PS的冲击强度很低，做出的产品很脆。添加增韧剂改性聚苯乙烯产虽然能改善聚苯乙烯材料的冲击性能，但是过多的增韧剂的加入会使聚苯乙烯产的熔融粘度增大，从而使聚苯乙烯产加工困难，造成耗能提高和制品劣化。目前的改性方法中，抗冲击性与加工性能之间很难达到平衡。

聚苯醚是一种综合性能良好的热塑性非结晶树脂，具有刚性大、耐热性高、阻燃性良好、良好的电气绝缘性能、等优点，但是现有的改性聚苯醚低温冲击性能差，耐溶剂性能差，在受力状态下，不耐芳香烃、卤代烃、酮类及酯类，易溶胀和应力开裂。

发明内容

本发明提供了一种抗冲击工程塑料的制备方法，解决了现有抗冲击材料的不足，本发明得到的抗冲击工程塑料缺口冲击性能、耐候性都很优异，阻燃性能好。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种抗冲击工程塑料的制备方法，包括如下步骤：

（1）按照如下重量份配料：

抗冲击聚苯醚复合材料73-85份

改性抗老化阻燃体系8-10份

改性纳米石墨微片0.3-0.5份

抗氧剂1-1.5份

增韧剂1-2份

润滑剂0.2-0.4份；

其中所述抗冲击聚苯醚复合材料包括基材和接枝物，其中，所述基材为聚苯醚和聚苯乙烯树脂混合物，所述接枝物为马来酸酐和柠檬酸的混合物；

其中所述改性抗老化阻燃体系中至少包括高岭土、埃洛石纳米管、石墨烯、钛白粉和硅灰石针状纤维；

（2）将上述所有配料在115-125℃下搅拌80-100分钟，搅拌速度为300-500r/min，使其混合均匀；

在双螺杆挤出机中熔融塑化造粒，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度175-185℃，二区温度195-205℃，三区温度205-215℃，四区温度225-235℃，五区温度245-255℃，六区温度235-245℃，机头温度235-245℃；螺杆转速150-180r/min，制得抗冲击工程塑料。

优选的，所述抗冲击聚苯醚复合材料采用如下工艺制得：

将所述基材与所述接枝物通过熔融挤出造粒得到抗冲击聚苯醚复合材料，该基材和接枝物的重量比为（60-75）：（5-12），基材和接枝物熔融挤出处理的条件为：温度为220-230℃，真空度为5-15Pa，挤出机转数为450-600 r/min，即制得抗冲击聚苯醚复合材料。

优选的，所述基材中聚苯醚和聚苯乙烯树脂的质量比为（10-15）：（3-5），所述接枝物中马来酸酐和柠檬酸的质量比为1：（1-3）。

优选的，所述改性抗老化阻燃体系由如下方法制备而成：

按质量份数取1-3份纳米高岭土，2-4份质量分数为25-35％的碳酸氢钾水溶液，1.2-1.5份表征参数直径为50-100nm、长度为5-10μm的埃洛石纳米管，1.5-1.8份石墨烯，0.5-0.8份钛白粉，0.5-0.7份月桂胺聚氧乙烯醚，1-1.2份长径比为10-13:1的硅灰石针状纤维，混合均匀，在170-190℃过热蒸汽反应釜内搅拌，汽蒸反应35-50min，在450-480℃真空微波辐射3-5h，然后浸于90-110份质量分数为35％的氨基磺酸溶液真空吸湿处理，吸透后加热至75-85℃超声波分散1-2.5h，再搅拌分散3-5h，取悬浮物；