[发明专利]一种环保型高强度塑料及其制备工艺

权利要求书

1.一种环保型高强度塑料，其特征在于，包括以下重量份的原料：A组分150-200份、混合纤维20-30份、填充剂5-10份、塑化剂30-40份、发泡剂5-10份、着色剂1-5份和耦合剂15-25份；所述A组分是由聚苯乙烯和丁苯橡胶组成，A组分的由如下方式制备得到：

将聚苯乙烯加热到200℃以上，将丁苯橡胶加热到120-150℃，当聚苯乙烯持续加热到220℃时停止加热并通过搅拌机对聚苯乙烯搅拌冷却，当聚苯乙烯温度降到200℃时，将软化的丁苯橡胶加入到聚苯乙烯中，搅拌机搅拌聚苯乙烯和丁苯橡胶1-3小时，聚苯乙烯和丁苯橡胶在190℃的高温环境下持续10分钟，再通过搅拌在干燥的空气中降温；

混合纤维由如下步骤制备得到：

在容器中注入800份清水，再向清水中添加10份尿素，搅拌，将玻璃纤维分成200份，玻璃纤维按份加入到尿素溶液中，当玻璃纤维在尿素溶液中分散后，通过搅拌机将玻璃纤维在容器中搅拌，搅拌20分钟后静置1小时，再将玻璃纤维从尿素溶液中取出在过滤箱中过滤掉结晶物质，经过漂洗之后放入到干燥箱中干燥得到改性玻璃纤维备用；

将石棉纤维在90-100℃的清水中蒸煮20分钟，再持续蒸煮石棉纤维，将石棉纤维通过漏勺拾取并放入到石灰水中漂洗，将石棉纤维移送到蒸屉中蒸20分钟，石棉纤维蒸15分钟时添加质量质量浓度为40％的氢氧化钠溶液，添加氢氧化钠溶液的重量是每屉石棉纤维的百分之一，继续蒸5分钟后自然冷却，再将石棉纤维放入到干燥箱中进行干燥，干燥后的石棉纤维经过震动去粒后和清水搅拌清洗，取出石棉纤维风干，制得改性石棉纤维备用；

将改性玻璃纤维和改性石棉纤维按照2:1的重量比例放入到混合箱中，向混合箱中注入质量浓度为30％氯化铁溶液，氯化铁溶液的体积是纤维混合体积的两倍，静置1小时，将沉淀的纤维在过滤箱中过滤，通过清水洗涤后再放入干燥箱中干燥后得到混合纤维。

2.根据权利要求1所述的一种环保型高强度塑料,其特征在于，所述聚苯乙烯和丁苯橡胶的预处理重量比例为10:1，聚苯乙烯和丁苯橡胶混合后的搅拌速度为40r/min,降温的速度为20℃/小时，降温到常温时保存10分钟取出。

3.根据权利要求1所述的一种环保型高强度塑料,其特征在于，所述玻璃纤维在尿素溶液中搅拌的速度为5r/min，过滤箱通过风吹的方式将玻璃纤维和结晶物分离，过滤箱风压为0.01-0.05MPa，清水漂洗玻璃纤维时同样采用搅拌机搅拌，搅拌的速度为10r/min，干燥箱的温度为70℃。

4.根据权利要求1所述的一种环保型高强度塑料,其特征在于，石棉纤维干燥箱的温度为70℃，石棉纤维震动去粒的振动频率为300次/分钟，石棉纤维在清水中搅拌清洗的速度为10r/min。

5.根据权利要求1所述的一种环保型高强度塑料,其特征在于，混合纤维过滤箱采用向上的风压过滤，风压为0.1-0.2MPa，结晶通过重力落入到过滤箱下方，混合纤维通过风压的作用在过滤箱的管道中吹送到混合纤维收集箱中，混合纤维在清水中的洗涤伴随搅拌机搅拌，搅拌的速度为20r/min，干燥箱的温度为70℃。

6.根据权利要求1所述的一种环保型高强度塑料,其特征在于，所述填充剂包括铝粉、石墨和黏土，所述塑化剂为低分子量材料，所述发泡剂为氮复合物，所述着色剂为络酸盐，所述耦合剂为有机硅烷。

7.一种环保型高强度塑料的制备工艺,其特征在于，该环保型高强度塑料的制备工艺包括以下步骤：

将混合纤维平铺在平板上，在机械传动带上依次穿过耦合剂的液体，使混合纤维上每根纤维都沾有耦合剂，具体流程如下：

S1、在传送带经过的通道上设置有盛放耦合剂的溶液的箱体，传送带在箱体中的部分低于箱体外的高度，耦合剂将金属网淹没；

S2、将混合纤维通过带有网孔的金属网夹持在平板上，通过传动将金属网和混合纤维移动到耦合剂盛放箱中，传动带传动的速度为1-5cm/s；

将涂有耦合剂的混合纤维和A组分混合，同时加入填充剂、塑化剂、发泡剂和着色剂，通过注塑机制得塑料，具体流程如下：

SS1、将经过耦合剂溶液浸泡的混合纤维混合放置在干燥箱中干燥，将A组分加热到190-195℃熔融，首先将填充剂均匀的撒入到A组分中，将A组分加热到195-200℃的熔融状态下保温；

SS2、将混合纤维分批添加到熔融状态下的A组分，并且使用搅拌装置对A组分混合物进行搅拌，搅拌的速度为20r/min；批添加混合纤维的过程中在第一次添加混合纤维之后添加塑化剂，在第二次添加混合纤维之后添加发泡剂，在第三次添加混合纤维之后添加着色剂，顺序添加并且保持搅拌，第四次混合纤维添加完毕后继续搅拌30分钟，此时的搅拌速度为30r/min，搅拌后将液体通过注塑机制得塑料。