一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810758724.0 (22)申请日 2018.07.11 (71)申请人 合肥达户电线电缆科技有限公司 地址 230000 安徽省合肥市经济技术开发 区云外路199号绿城翡翠湖玫瑰园高 层公寓11幢1902室 (72)发明人 王月斌 (74)专利代理机构 合肥道正企智知识产权代理 有限公司 34130 代理人 吴琼 (51)Int.Cl. C08L 55/02(2006.01) C08L 29/14(2006.01) C08L 91/00(2006.01) C08K 1。

2、3/06(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 7/26(2006.01) C08K 7/10(2006.01) C08K 3/04(2006.01) C08J 3/22(2006.01) (54)发明名称 一种力学性能可改善环保型塑料的制备方 法 (57)摘要 本发明公开了一种力学性能可改善环保型 塑料的制备方法， 包括以下步骤： 步骤一： 将丙烯 腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活 性Al2O3进行混合， 加入到双螺杆挤出机中进行 反复挤出， 并造粒3次， 得到母粒， 随后将母粒、 乙 烯醇缩乙醛树脂加入到反应。

3、釜中， 反应温度为 145-155。 本发明的目的是提供一种力学性能 可改善环保型塑料的制备方法， 该环保型塑料采 用的原料环保， 同时制备出的塑料力学性能好， 具有较高的使用价值和良好的应用前景。 权利要求书1页 说明书6页 CN 109021488 A 2018.12.18 CN 109021488 A 1.一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3进行混合， 加入 到双螺杆挤出机中进行反复挤出， 并造粒3次， 得到母粒， 随后将母粒、 乙烯醇缩乙醛树脂加 入到反应釜中， 反应温度为1。

4、45-155， 反应时间为15-25min， 随后再依次加入硅烷偶联剂 KH172、 环氧大豆油、 甲基戊醇， 继续搅拌25-35min， 随后将温度降至115-125， 再加入改性 无机填料、 泥晶灰岩， 继续搅拌12-16min， 随后再加入预处理氧化石墨烯粉， 将温度降至室 温， 搅拌转速为175-185r/min， 搅拌时间为45-55min， 得到基料； 步骤二， 在步骤一得到基料送入双螺杆挤出机中进行挤出， 即得本发明的环保型塑料。 2.根据权利要求1所述的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 所 述步骤一中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性A。

5、l2O3物质的质量比为(5- 9):(1-3):1。 3.根据权利要求2所述的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 所 述步骤一中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3物质的质量比为7: 2:1。 4.根据权利要求3所述的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 所 述改性玄武岩纤维制备方法为将玄武岩纤维、 纳米碳酸钙按照重量比9:1加入到双螺杆挤 出机中反复挤出， 再加入多功能熔融纺丝机中进行拉丝。 5.根据权利要求1所述的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 所 述改性无机填料的制备方法为： 按质量份称取氧化镁12。

6、-16份、 八面沸石8-12份加入到磁力 搅拌器中， 随后加入去离子水24-28份、 十二烷基硫酸钠2-4份， 搅拌均匀并升温至85-95， 随后冷却至室温， 进行超声分散8-14min， 再抽滤、 干燥、 研磨， 即得改性无机填料。 6.根据权利要求1所述的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 所 述泥晶灰岩粒径为0.003-0.004mm。 7.根据权利要求6所述的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 所 述泥晶灰岩粒径为0.0035mm。 8.根据权利要求1所述的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 所 述预处理氧化石墨烯粉制备方法为。

7、将氧化石墨烯加入到水中， 进行搅拌得到悬浮液， 随后 进行超声处理， 处理3-5min， 再离心、 干燥， 即得预处理氧化石墨烯粉。 9.根据权利要求8所述的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 所 述超声处理温度为30-40。 10.根据权利要求1所述的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 其特征在于， 所述步骤二中双螺杆挤出机中分为四个工作温度， 第一工作温度为120-130， 第二工作温 度为140-160， 第三工作温度为150-160， 第四工作温度为160-165。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109021488 A 2 一种力学性能可改善环保型塑料的制。

8、备方法 技术领域 0001 本发明涉及环保型塑料制备技术领域， 具体涉及一种力学性能可改善环保型塑料 的制备方法。 背景技术 0002 塑料是以单体为原料， 通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物， 俗称塑料 或树脂， 可以自由改变成分及形体样式， 由合成树脂及填料、 增塑剂、 稳定剂、 润滑剂、 色料 等添加剂组成， 根据各种塑料不同的使用特性， 通常将塑料分为通用塑料、 工程塑料和特种 塑料三种类型， 通用塑料一般是指产量大、 用途广、 成型性好、 价格便宜的塑料。 通用塑料有 五大品种， 即聚乙烯(PE)、 聚丙烯(PP)、 聚氯乙烯(PVC)、 聚苯乙烯(PS)及丙烯腈丁二烯 苯乙烯。

9、共聚合物(ABS)， 这五大类塑料占据了塑料原料使用的绝大多数， 其余的基本可以归 入特殊塑料品种， 如： PPS、 PPO、 PA、 PC、 POM等， 它们在日用生活产品中的用量很少， 主要应用 在工程产业、 国防科技等高端的领域， 如汽车、 航天、 建筑、 通讯等领域， 塑料根据其可塑性 分类， 可分为热塑性塑料和热固性塑料， 通常情况下， 热塑性塑料的产品可再回收利用， 而 热固性塑料则不能， 根据塑料的光学性能来分， 可分为透明、 半透明及不透明原料， 如PS、 PMMA、 AS、 PC等属于透明塑料， 而其它大多数塑料都为不透明塑料。 0003 现有中国专利文献(公开号： CN10。

10、7236273B)公开了一种无卤阻燃的PC/ABS塑料合 金及其制备方法， 该PC/ABS塑料合金主要由以下重量份数的原料制成： 聚碳酸酯65-75份、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物25-35份、 相容剂2-4份、 增韧剂1-3份、 石墨烯0.5-2.0份、 聚 乙烯基倍半硅氧烷0.4-1.0份、 聚四氟乙烯0.2-0.8份、 3-苯磺酰基苯磺酸钾0.02-0.10份， 该材料采用聚碳酸酯、 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物为基料， 添加的石墨烯虽可改善力学 性能， 但性能不是最佳， 同时采用原料不够环保。 0004 中国专利文献(公开号： CN106280231B)公开了一种体育器材用增韧改性酚。

11、醛泡沫 塑料， 涉及酚醛泡沫塑料领域， 其由下述重量份数的原料制备而成： 酚醛树脂35-45份、 改性 酚醛树脂26-32份、 二氧化硅微粉0.5-2份、 改性原竹纤维1-3份、 发泡剂3-6份、 表面活性剂 5-8份、 固化剂16-20份、 抗氧化剂1-5份， 不同原料配比不同， 制备的塑料性能不同。 发明内容 0005 针对现有技术的缺陷， 本发明的目的是提供一种力学性能可改善环保型塑料的制 备方法， 该环保型塑料采用的原料环保， 同时制备出的塑料力学性能好， 具有较高的使用价 值和良好的应用前景。 0006 本发明解决技术问题采用如下技术方案： 0007 本发明提供了一种力学性能可改善环。

12、保型塑料的制备方法， 包括以下步骤： 0008 步骤一： 将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3进行混合， 加入到双螺杆挤出机中进行反复挤出， 并造粒3次， 得到母粒， 随后将母粒、 乙烯醇缩乙醛树 脂加入到反应釜中， 反应温度为145-155， 反应时间为15-25min， 随后再依次加入硅烷偶 说明书 1/6 页 3 CN 109021488 A 3 联剂KH172、 环氧大豆油、 甲基戊醇， 继续搅拌25-35min， 随后将温度降至115-125， 再加入 改性无机填料、 泥晶灰岩， 继续搅拌12-16min， 随后再加入预处理氧化石墨烯粉， 将温度降 至室。

13、温， 搅拌转速为175-185r/min， 搅拌时间为45-55min， 得到基料； 0009 步骤二， 在步骤一得到基料送入双螺杆挤出机中进行挤出， 即得本发明的环保型 塑料。 0010 优选地， 所述步骤一中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3 物质的质量比为(5-9):(1-3):1。 0011 优选地， 所述步骤一中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3 物质的质量比为7:2:1。 0012 优选地， 所述改性玄武岩纤维制备方法为将玄武岩纤维、 纳米碳酸钙按照重量比 9:1加入到双螺杆挤出机中反复挤出， 再加入多功能熔融纺丝机中进行。

14、拉丝。 0013 优选地， 所述改性无机填料的制备方法为： 按质量份称取氧化镁12-16份、 八面沸 石8-12份加入到磁力搅拌器中， 随后加入去离子水24-28份、 十二烷基硫酸钠2-4份， 搅拌均 匀并升温至85-95， 随后冷却至室温， 进行超声分散8-14min， 再抽滤、 干燥、 研磨， 即得改 性无机填料。 0014 优选地， 所述泥晶灰岩粒径为0.003-0.004mm。 0015 优选地， 所述泥晶灰岩粒径为0.0035mm。 0016 优选地， 所述预处理氧化石墨烯粉制备方法为将氧化石墨烯加入到水中， 进行搅 拌得到悬浮液， 随后进行超声处理， 处理3-5min， 再离心、 。

15、干燥， 即得预处理氧化石墨烯粉。 0017 优选地， 所述超声处理温度为30-40。 0018 优选地， 所述步骤二中双螺杆挤出机中分为四个工作温度， 第一工作温度为120- 130， 第二工作温度为140-160， 第三工作温度为150-160， 第四工作温度为160-165 。 0019 与现有技术相比， 本发明具有如下的有益效果： 0020 (1)本发明添加的乙烯醇缩乙醛为热塑性树脂， 在145-155时与母粒完全融合， 可进一步提高母粒的拉伸等性能， 原料均为环保型材料， 添加的预处理氧化石墨烯在所有 原料融合后再添加， 可使预处理氧化石墨烯更好的与所有原料黏结， 此外其本身拉伸性好，。

16、 可增强塑料的拉伸性。 0021 (2)本发明的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物本身具有强度大、 拉伸性能好， 将其与 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3反复挤出， 改性玄武岩纤维通过纳米碳酸钙反复挤出， 该操作方 法， 可大大提高丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物本身的强度， 同时改善其黏结性能， 可与其他 材料更易结合。 0022 (3)改性无机填料为氧化镁、 八面沸石经过改性， 二者共混后形成无机粒子， 掺混 在塑料中， 可改善加工效率， 同时提高原料之间作用力， 继而增强塑料的性能。 0023 (4)从实施例3及对比例1-5得出， 本发明实施例3相对于对比例5， 冲击强度提高了 20.7Kj/m2。

17、， 拉伸强度提高了13.8MPa， 极限伸长率提高了44， 具有显著改善， 此外本发明 不按照步骤一顺序中添加预处理氧化石墨烯粉， 塑料极限伸长率会有很大改变， 伸长率降 低11。 说明书 2/6 页 4 CN 109021488 A 4 具体实施方式 0024 下面结合具体实施例， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显 然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实 施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都属 于本发明保护的范围。 0025 实施例1. 0026 本实施例的一种力学性能可改善环保。

18、型塑料的制备方法， 包括以下步骤： 0027 步骤一： 将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3进行混合， 加入到双螺杆挤出机中进行反复挤出， 并造粒3次， 得到母粒， 随后将母粒、 乙烯醇缩乙醛树 脂加入到反应釜中， 反应温度为145， 反应时间为15min， 随后再依次加入硅烷偶联剂 KH172、 环氧大豆油、 甲基戊醇， 继续搅拌25min， 随后将温度降至115， 再加入改性无机填 料、 泥晶灰岩， 继续搅拌12min， 随后再加入预处理氧化石墨烯粉， 将温度降至室温， 搅拌转 速为175r/min， 搅拌时间为45min， 得到基料； 0028 步骤二， 在。

19、步骤一得到基料送入双螺杆挤出机中进行挤出， 即得本发明的环保型 塑料。 0029 本实施例的步骤一中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3 物质的质量比为5:1:1。 0030 本实施例的改性玄武岩纤维制备方法为将玄武岩纤维、 纳米碳酸钙按照重量比9: 1加入到双螺杆挤出机中反复挤出， 再加入多功能熔融纺丝机中进行拉丝。 0031 本实施例的改性无机填料的制备方法为： 按质量份称取氧化镁12份、 八面沸石8份 加入到磁力搅拌器中， 随后加入去离子水24份、 十二烷基硫酸钠2份， 搅拌均匀并升温至85 ， 随后冷却至室温， 进行超声分散8min， 再抽滤、 干燥、 研磨。

20、， 即得改性无机填料。 0032 本实施例的泥晶灰岩粒径为0.003mm。 0033 本实施例的预处理氧化石墨烯粉制备方法为将氧化石墨烯加入到水中， 进行搅拌 得到悬浮液， 随后进行超声处理， 处理3min， 再离心、 干燥， 即得预处理氧化石墨烯粉。 0034 本实施例的超声处理温度为30。 0035 本实施例的步骤二中双螺杆挤出机中分为四个工作温度， 第一工作温度为120， 第二工作温度为140， 第三工作温度为150， 第四工作温度为160。 0036 实施例2. 0037 本实施例的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 包括以下步骤： 0038 步骤一： 将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共。

21、聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3进行混合， 加入到双螺杆挤出机中进行反复挤出， 并造粒3次， 得到母粒， 随后将母粒、 乙烯醇缩乙醛树 脂加入到反应釜中， 反应温度为155， 反应时间为25min， 随后再依次加入硅烷偶联剂 KH172、 环氧大豆油、 甲基戊醇， 继续搅拌35min， 随后将温度降至125， 再加入改性无机填 料、 泥晶灰岩， 继续搅拌16min， 随后再加入预处理氧化石墨烯粉， 将温度降至室温， 搅拌转 速为185r/min， 搅拌时间为55min， 得到基料； 0039 步骤二， 在步骤一得到基料送入双螺杆挤出机中进行挤出， 即得本发明的环保型 塑料。 说明书 3。

22、/6 页 5 CN 109021488 A 5 0040 本实施例的步骤一中丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3 物质的质量比为9:3:1。 0041 本实施例的改性玄武岩纤维制备方法为将玄武岩纤维、 纳米碳酸钙按照重量比9: 1加入到双螺杆挤出机中反复挤出， 再加入多功能熔融纺丝机中进行拉丝。 0042 本实施例的改性无机填料的制备方法为： 按质量份称取氧化镁16份、 八面沸石12 份加入到磁力搅拌器中， 随后加入去离子水28份、 十二烷基硫酸钠4份， 搅拌均匀并升温至 95， 随后冷却至室温， 进行超声分散14min， 再抽滤、 干燥、 研磨， 即得改性无机填料。

23、。 0043 本实施例的泥晶灰岩粒径为0.004mm。 0044 本实施例的预处理氧化石墨烯粉制备方法为将氧化石墨烯加入到水中， 进行搅拌 得到悬浮液， 随后进行超声处理， 处理5min， 再离心、 干燥， 即得预处理氧化石墨烯粉。 0045 本实施例的超声处理温度为40。 0046 本实施例的步骤二中双螺杆挤出机中分为四个工作温度， 第一工作温度为130， 第二工作温度为160， 第三工作温度为160， 第四工作温度为165。 0047 实施例3. 0048 本实施例的一种力学性能可改善环保型塑料的制备方法， 包括以下步骤： 0049 步骤一： 将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤。

24、维、 活性Al2O3进行混合， 加入到双螺杆挤出机中进行反复挤出， 并造粒3次， 得到母粒， 随后将母粒、 乙烯醇缩乙醛树 脂加入到反应釜中， 反应温度为150， 反应时间为20min， 随后再依次加入硅烷偶联剂 KH172、 环氧大豆油、 甲基戊醇， 继续搅拌30min， 随后将温度降至120， 再加入改性无机填 料、 泥晶灰岩， 继续搅拌14min， 随后再加入预处理氧化石墨烯粉， 将温度降至室温， 搅拌转 速为180r/min， 搅拌时间为50min， 得到基料； 0050 步骤二， 在步骤一得到基料送入双螺杆挤出机中进行挤出， 即得本发明的环保型 塑料。 0051 本实施例的步骤一中丙。

25、烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3 物质的质量比为7:2:1。 0052 本实施例的改性玄武岩纤维制备方法为将玄武岩纤维、 纳米碳酸钙按照重量比9: 1加入到双螺杆挤出机中反复挤出， 再加入多功能熔融纺丝机中进行拉丝。 0053 本实施例的改性无机填料的制备方法为： 按质量份称取氧化镁14份、 八面沸石10 份加入到磁力搅拌器中， 随后加入去离子水26份、 十二烷基硫酸钠3份， 搅拌均匀并升温至 90， 随后冷却至室温， 进行超声分散11min， 再抽滤、 干燥、 研磨， 即得改性无机填料。 0054 本实施例的泥晶灰岩粒径为0.0035mm。 0055 本实施例的。

26、预处理氧化石墨烯粉制备方法为将氧化石墨烯加入到水中， 进行搅拌 得到悬浮液， 随后进行超声处理， 处理4min， 再离心、 干燥， 即得预处理氧化石墨烯粉。 0056 本实施例的超声处理温度为35。 0057 本实施例的步骤二中双螺杆挤出机中分为四个工作温度， 第一工作温度为125， 第二工作温度为150， 第三工作温度为155， 第四工作温度为162.5。 0058 对比例1. 0059 与实施例3的材料及制备工艺基本相同， 唯有不同的是未采用本发明中丙烯腈-丁 二烯-苯乙烯共聚物、 改性玄武岩纤维、 活性Al2O3的混合方式进行混合。 说明书 4/6 页 6 CN 109021488 A 。

27、6 0060 对比例2. 0061 与实施例3的材料及制备工艺基本相同， 唯有不同的是未添加改性无机填料。 0062 对比例3. 0063 与实施例3的材料及制备工艺基本相同， 唯有不同的是不添加预处理氧化石墨烯 粉。 0064 对比例4. 0065 与实施例3的材料及制备工艺基本相同， 唯有不同的是添加的预处理氧化石墨烯 粉不按本发明步骤一顺序。 0066 对比例5. 0067 采用中国专利文献(公开号： CN107236273B)公开了一种无卤阻燃的PC/ABS塑料合 金及其制备方法中实施例3的原料及方法。 0068 悬臂梁缺口冲击强度、 扯断拉伸强度、 极限伸长率分别按照GB/T1843。

28、-2008、 GB/ T1040.2-2006、 GB/T1040.2-2006标准测试 0069 实施例3及对比例1-5性能测试结果如下 0070 0071 0072 从实施例3及对比例1-5得出， 本发明实施例3相对于对比例5， 冲击强度提高了 20.7Kj/m2， 拉伸强度提高了13.8MPa， 极限伸长率提高了44， 具有显著改善， 此外本发明 不按照步骤一顺序中添加预处理氧化石墨烯粉， 塑料极限伸长率会有很大改变， 伸长率降 低11。 0073 对于本领域技术人员而言， 显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下， 能够以其他的具体形式实现。

29、本发明。 因此， 无论 从哪一点来看， 均应将实施例看作是示范性的， 而且是非限制性的， 本发明的范围由所附权 利要求而不是上述说明限定， 因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有 说明书 5/6 页 7 CN 109021488 A 7 变化囊括在本发明内。 0074 此外， 应当理解， 虽然本说明书按照实施方式加以描述， 但并非每个实施方式仅包 含一个独立的技术方案， 说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当 将说明书作为一个整体， 各实施例中的技术方案也可以经适当组合， 形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。 说明书 6/6 页 8 CN 109021488 A 8 。