纳米改性塑料复合材料的制备方法与流程

1.本发明属于工程塑料制备的技术领域，涉及纳米改性塑料复合材料的制备方法。


背景技术：

2.现行的工程塑料主要是高抗冲聚苯乙烯和abs等工程塑料材料，应用广泛，但含有“s”的原料均含有“苯乙烯”成分，凡含有“苯”的材料都可能对环境和人体有污染和危害，大部分地区已禁止使用，对塑料出口的产品影响巨大，必须有一种新型无污染无危害的原料代替，以保证工程的正常生产和稳定的市场；
3.高抗冲聚苯乙烯材料是注塑产品的主要原料，具有良好的性能特点，但成本高，对环境有污染，对人体有危害，后期将会自然淘汰。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供纳米改性塑料复合材料的制备方法，解决了现有的工程塑料由于含苯造成的环境和人体危害问题。
5.本发明所采用的技术方案是，纳米改性塑料复合材料的制备方法，具体按以下步骤实施：
6.步骤1，将晶须、碳酸钙、解聚剂和阻隔剂在搅拌机中混合均匀；
7.步骤2，将混合好的纳米无机粉体均匀、匀速放入解聚机中进行解聚、阻隔处理；
8.步骤3，将解聚好的纳米晶须、纳米碳酸钙放入密炼机中，同时加入载体聚丙烯、高密度聚乙烯、纳米催化剂、茂金属催化剂进行密炼；
9.步骤4，将经密炼反应后的物料送入双螺杆挤出机充分塑化、混炼，再将塑化混炼好的物料送入造粒机中造粒，完成纳米改性塑料复合材料的制备。
10.其中步骤1中晶须、碳酸钙、解聚剂和阻隔剂具体用量如下：15～60纳米晶须40份、15～60纳米碳酸钙60份，质量比为3～5％的解聚剂、质量比为5～10％的阻隔剂；
11.其中步骤1中搅拌机的工作条件为：搅拌时间10min，搅拌速度为300转/min；
12.其中步骤2中阻隔的时间45min；
13.其中步骤3密炼过程中各材料的组分如下：聚丙烯20～30份，高密度聚乙烯10～20份，质量分数为0.5～3％的纳米催化剂、质量分数为0.5～8％茂金属催化剂；
14.其中密炼机的反应条件为：密炼机设置温度185℃，压力8pm，密炼时间为25min。
15.本发明的有益效果是：
16.本发明的纳米改性塑料复合材料通用性强，物理力学性能好、强度高、无味无毒无危害，不分取代了市场上现行使用的工程塑料，满足了塑料制品的出口需求，为塑料家具、家电制品的生产奠定基础，应用前景广阔、社会及经济效益显著。
附图说明
17.图1是本发明的纳米改性塑料复合材料的制备方法中一次粒径团聚的无机粉体解
聚、阻隔前的电镜100000倍下的电镜图；
18.图2是本发明的纳米改性塑料复合材料的制备方法中一次粒径团聚的无机粉体解聚、阻隔前的电镜50000倍下的电镜图；
19.图3是本发明的纳米改性塑料复合材料的制备方法中一次粒径团聚的无机粉体解聚、阻隔后的电镜50000倍下的电镜图；
20.图4是本发明的纳米改性塑料复合材料的制备方法中一次粒径团聚的无机粉体解聚、阻隔后的电镜80000倍下的电镜图；
21.图5是本发明的纳米改性塑料复合材料的制备方法中一次粒径团聚的无机粉体解聚、阻隔后的电镜100000倍下的电镜图。
具体实施方式
22.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
23.本发明提供了纳米改性塑料复合材料的制备方法，具体按以下步骤实施：
24.步骤1，先将15～60纳米晶须40份；15～60纳米碳酸钙60份与解聚剂，用量3～5％、阻隔剂，用量5～10％，在搅拌机混合均匀，时间10min，速度300转/min；
25.步骤2，将混合好的纳米无机粉体均匀、匀速放入解聚机中进行解聚、阻隔处理；阻隔时间45min,；
26.步骤3，再将解聚好的纳米晶须、纳米碳酸钙放入密炼机中，同时加入载体聚丙烯20～30份，同时加入高密度聚乙烯10～20份，纳米催化剂，用量0.5～3％、茂金属催化剂，用量0.5～8％进行密炼，密炼机设置温度185℃，压力8pm，时间25min，进行密炼，物料在时间、温度、压力的作用下，完成了纳米晶须、纳米碳酸钙与聚丙烯、聚乙烯的分子链进行包覆、接枝、分子链分布的化学反应；
27.步骤4，将反应好的物料送入双螺杆挤出机充分塑化、混炼，再将塑化混炼好的物料送入造粒机中造粒，30min内完成纳米改性塑料复合材料的制备；
28.该合金材料具有软化点高、耐热性好、收缩率低、尺寸稳定性好，零下30℃不脆变，改变了聚丙烯的低温脆性，无毒无味，广泛应用于型材、板材、家具挤出和注塑成型的军用蓄电池专用电瓶壳体及高强度、耐低温的各种工业工件、箱体。
29.如图1和图2所示，在电镜50000～100000倍下看到的一次粒径团聚的无机粉体(纳米晶须、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米硫酸钠)解聚、阻隔前的电镜图和图3～5在电镜50000～100000倍下看到的经解聚、阻隔、包覆后的无机粉体(纳米晶须、纳米碳酸钙、纳米硫酸钡、纳米硫酸钠)的电镜图，严格控制在15～60纳米，为防止无机粉体的二次团聚，阻隔45分钟，30分钟内完成造粒。


技术特征：
1.纳米改性塑料复合材料的制备方法，其特征在于，具体按以下步骤实施：步骤1，将晶须、碳酸钙、解聚剂和阻隔剂在搅拌机中混合均匀；步骤2，将混合好的纳米无机粉体均匀、匀速放入解聚机中进行解聚、阻隔处理；步骤3，将解聚好的纳米晶须、纳米碳酸钙放入密炼机中，同时加入载体聚丙烯、高密度聚乙烯、纳米催化剂、茂金属催化剂进行密炼；步骤4，将经密炼反应后的物料送入双螺杆挤出机充分塑化、混炼，再将塑化混炼好的物料送入造粒机中造粒，完成纳米改性塑料复合材料的制备。2.根据权利要求1所述的纳米改性塑料复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中晶须、碳酸钙、解聚剂和阻隔剂具体用量如下：15～60纳米晶须40份、15～60纳米碳酸钙60份，质量比为3～5％的解聚剂、质量比为5～10％的阻隔剂。3.根据权利要求1所述的纳米改性塑料复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中搅拌机的工作条件为：搅拌时间10min，搅拌速度为300转/min。4.根据权利要求1所述的纳米改性塑料复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中阻隔的时间45min。5.根据权利要求1所述的纳米改性塑料复合材料的制备方法，其特征在于，所述步骤3密炼过程中各材料的组分如下：聚丙烯20～30份，高密度聚乙烯10～20份，质量分数为0.5～3％的纳米催化剂、质量分数为0.5～8％茂金属催化剂。6.根据权利要求1所述的纳米改性塑料复合材料的制备方法，其特征在于，所述密炼机的反应条件为：密炼机设置温度185℃，压力8pm，密炼时间为25min。

技术总结
本发明公开了纳米改性塑料复合材料的制备方法，步骤1，将晶须、碳酸钙、解聚剂和阻隔剂在搅拌机中混合均匀；步骤2，将混合好的纳米无机粉体均匀、匀速放入解聚机中进行解聚、阻隔处理；步骤3，将解聚好的纳米晶须、纳米碳酸钙放入密炼机中，同时加入载体聚丙烯、高密度聚乙烯、纳米催化剂、茂金属催化剂进行密炼；步骤4，将经密炼反应后的物料送入双螺杆挤出机充分塑化、混炼，再将塑化混炼好的物料送入造粒机中造粒，完成纳米改性塑料复合材料的制备，制备的纳米改性塑料复合材料通用性强，物理力学性能好、强度高、无味无毒无危害。无味无毒无危害。无味无毒无危害。


技术研发人员：马世鹏 杨阳 赵党军
受保护的技术使用者：陕西云鹏新材料科技有限公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/8/13