CN103254614A - 一种双马来酰亚胺改性热塑性塑料及其制备方法 - Google Patents

一种双马来酰亚胺改性热塑性塑料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于改性塑料技术领域，涉及一种改性热塑性塑料及其制备方法。该改性热塑性塑料，由包含以下重量份的组分制成：热塑性塑料100份，双马来酰亚胺0.5-15份，玻璃纤维0-100份，相容剂0-10份，助剂0-50份。与现有技术相比，本发明所得产品不仅提高了基体塑料的耐摩擦性能和硬度，而且给其他材料提高耐摩擦性和硬度提供了一种方法。

Description

一种双马来酰亚胺改性热塑性塑料及其制备方法
技术领域
本发明属于改性塑料技术领域，涉及一种改性热塑性塑料及其制备方法。
背景技术
双马来酰亚胺(BMI)是一类具有双活性端基的化合物，具有耐高温、耐辐射、耐湿热等多种优良性能。热塑性塑料是指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料，在各个行业都有着广泛的应用。
中国专利200510134995.1公开了一种高耐磨性聚四氟乙烯复合材料及其制备方法，此法所得产品耐摩擦耐高温性能好，缺点是成本太高，工艺比较复杂。中国专利200810207474.8公开了一种高耐磨玻纤增强尼龙组合物及其制备方法，此法所得产品耐摩擦性能好，力学性能优异，缺点在于玻纤填充量太高，产品收缩率高，且表面粗糙。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种双马来酰亚胺改性热塑性塑料及其制备方法。本发明通过在热塑性塑料中加入双马来酰亚胺，可以获得耐摩擦性能好、表面光滑、收缩率低、力学性能好的热塑性塑料。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种改性热塑性塑料，由包含以下重量份的组分制成：
热塑性塑料      100份，
双马来酰亚胺    0.5-15份，
玻璃纤维        0-100份，
相容剂          0-10份，
助剂            0-50份。
所述的玻璃纤维优选20-80份。
所述的相容剂优选3-10份。
所述的助剂优选3-50份。
所述的热塑性塑料选自聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或一种以上。
所述的双马来酰亚胺选自二苯甲烷双马来酰亚胺。
所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
所述的相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚氯乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚乙烯或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚弹性体中的一种或一种以上。
所述的助剂选自抗氧剂、润滑剂、阻燃剂或着色剂中的一种或一种以上。
所述的抗氧剂选自三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯。
所述的润滑剂选自白油、N，N-亚乙基双硬脂酰胺、固体石蜡或甲基硅油。
所述的阻燃剂选自氢氧化镁、三氧化二锑、氢氧化铝或氧化钼。
所述的着色剂选自钛白粉、锌钡白、铬黄、镉红或群青。
一种上述改性热塑性塑料的制备方法，该方法包括以下步骤：
(1)按上述配比称取各组分原料，称取100份热塑性塑料、0.5-15份双马来酰亚胺、0-10份相容剂和0-50份助剂，在高混机混合1-5分钟；
(2)然后将步骤(1)制得的混合物加入到双螺杆挤出机中，在130-255℃下与0-100份玻璃纤维一起混炼挤出造粒，制备得到双马来酰亚胺改性热塑性塑料。
本发明的有益效果：
与现有技术相比，本发明所得产品不仅提高了基体塑料的耐摩擦性能和硬度，而且给其他材料提高耐摩擦性和硬度提供了一种方法。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
将制作好的样条进行摩擦磨损试验，具体参数如下：
摩擦磨损试验机型号：MM-200；润滑条件：干摩擦；环境条件：6℃；
试验压力：150N；试验时间：90min；下试样材料：45#钢；下试样转速：200r/min。
实施例中所用的一些原材料见表1。
表1
Figure BDA0000136259450000021
实施例1
称取100份S2040的PP，0.5份BMI，0.02份抗氧剂1018，0.02份抗氧剂168，0.02份润滑剂36#白油，在高速混合机中混合1分钟，将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区180℃、II区190℃、III区195℃、IV区200℃、V区205℃、VI区210℃，机头215℃，材料挤出后，经水冷、切粒，粒料在100℃下鼓风干燥3小时，由注塑机制成样条，25℃恒温下放置16小时后进行测试，硬度和摩擦性能测试结果见表2。
实施例2
称取100份S2040的PP，7份BMI，0.02份抗氧剂1018，0.02份抗氧剂168，0.02份润滑剂36#白油，在高速混合机中混合3分钟，将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区180℃、II区190℃、III区195℃、IV区200℃、V区205℃、VI区210℃，机头215℃，材料挤出后，经水冷、切粒，粒料在100℃下鼓风干燥3小时，由注塑机制成样条，25℃恒温下放置16小时后进行测试，硬度和摩擦性能测试结果见表2。
实施例3
称取100份S2040的PP，15份BMI，0.02份抗氧剂1018，0.02份抗氧剂168，0.02份润滑剂36#白油，在高速混合机中混合5分钟，将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区180℃、II区190℃、III区195℃、IV区200℃、V区205℃、VI区210℃，机头215℃，材料挤出后，经水冷、切粒，粒料在100℃下鼓风干燥3小时，由注塑机制成样条，25℃恒温下放置16小时后进行测试，硬度和摩擦性能测试结果见表2。
对比例1
称取100份S2040的PP，0.02份抗氧剂1018，0.02份抗氧剂168，0.02份润滑剂36#白油，在高速混合机中混合3分钟，将混合均匀的物料于双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区180℃、II区190℃、III区195℃、IV区200℃、V区205℃、VI区210℃，机头215℃，材料挤出后，经水冷、切粒，粒料在100℃下鼓风干燥3小时，由注塑机制成样条，25℃恒温下放置16小时后进行测试，硬度和摩擦性能测试结果见表2。
表2性能测试结果
  对比例1   实施例1   实施例2   实施例3
  洛氏硬度(R)   87.5   89.3   95.7   101
  拉伸强度(MPa)   33.1   33.9   35.6   37.8
  弯曲强度(MPa)   44.1   45.3   46.1   47.5
  磨痕宽度(mm)   14.81   12.35   6.23   4.31
由表2可以看出，在PP中加入双马来酰亚胺能提高PP的拉伸强度、弯曲强度、洛氏硬度和磨痕宽度，获得了力学性能好、耐摩擦的改性PP。
实施例4
称取100份PBT，1份BMI，0.02份抗氧剂1018，0.02份抗氧剂168，0.02份润滑剂N，N-亚乙基双硬酯酰胺，0.02份着色剂钛白粉，在高速混合机中混合2分钟，将混合均匀的物料与50份玻璃纤维一起在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区200℃、II区220℃、III区230℃、IV区240℃、V区245℃、VI区250℃，机头250℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例5
称取100份PBT，2份BMI，0.02份抗氧剂1018，0.02份抗氧剂168，0.02份润滑剂36#白油，10份氧化钼，0.02份着色剂锌钡白，在高速混合机中混合4分钟，将混合均匀的物料与100份无碱玻璃纤维一起在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区200℃、II区220℃、III区230℃、IV区240℃、V区245℃、VI区250℃，机头250℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例6
称取100份M2500的PA6，3份BMI，10份相容剂POE-g-MAH，0.03份抗氧剂1010，0.01份抗氧剂168，在高速混合机中混合3分钟，将混合均匀的物料与20份玻璃纤维一起在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区200℃、II区220℃、III区235℃、IV区240℃、V区235℃、VI区235℃，机头240℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例7
称取100份M2500的PA6，4份BMI，5份相容剂POE-g-MAH，25份阻燃剂氢氧化镁，0.03份抗氧剂1010，0.01份抗氧剂168，0.06份固体石蜡，在高速混合机中混合3分钟，将混合均匀的物料与10份玻璃纤维一起在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区200℃、II区220℃、III区235℃、IV区240℃、V区235℃、VI区235℃，机头240℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例8
称取100份M2500的PA6，5份BMI，50份阻燃剂氢氧化镁，在高速混合机中混合3分钟，将混合均匀的物料与10份玻璃纤维一起在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区200℃、II区220℃、III区235℃、IV区240℃、V区235℃、VI区235℃，机头240℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例9
称取100份ABS，6份BMI，0.02份抗氧剂1018，0.02份抗氧剂168，0.02份润滑剂甲基硅油，0.02份镉红，在高速混合机中混合3分钟，将混合均匀的物料与30份玻璃纤维一起在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区180℃、II区185℃、III区190℃、IV区195℃、V区200℃、VI区205℃，机头210℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例10
称取100份PS，8份BMI，7份PS-g-MAH，0.02份抗氧剂1018，0.02份抗氧剂168，0.02份润滑剂36#白油，在高速混合机中混合3分钟，将混合均匀的物料与40份玻璃纤维一起在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区180℃、II区185℃、III区190℃、IV区195℃、V区200℃、VI区205℃，机头210℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例11
称取100份PET，11份BMI，0.01份抗氧剂1018，0.01份抗氧剂168，0.01份润滑剂36#白油，在高速混合机中混合2分钟，将混合均匀的物料与25份玻璃纤维一起在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区220℃、II区230℃、III区235℃、IV区250℃、V区250℃、VI区250℃，机头255℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例12
称取100份PVC，13份BMI，0.02份抗氧剂1018，0.02份润滑剂36#白油，在高速混合机中混合2分钟，将混合均匀的物料在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区130℃、II区150℃、III区160℃、IV区170℃、V区175℃、VI区180℃，机头185℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例13
称取100份PE，15份BMI，0.03份抗氧剂168，0.02份润滑剂36#白油，3份着色剂镉红，在高速混合机中混合2分钟，将混合均匀的物料在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区150℃、II区160℃、III区170℃、IV区175℃、V区180℃、VI区185℃，机头185℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例14
称取100份PE，7.5份BMI，10份三氧化二锑，在高速混合机中混合2分钟，将混合均匀的物料在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区150℃、II区160℃、III区170℃、IV区175℃、V区180℃、VI区185℃，机头185℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例15
称取100份PE，7.5份BMI，10份三氧化二锑，40份氢氧化镁，在高速混合机中混合2分钟，将混合均匀的物料在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区150℃、II区160℃、III区170℃、IV区175℃、V区180℃、VI区185℃，机头185℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
实施例16
称取100份PE，15份BMI，在高速混合机中混合2分钟，将混合均匀的物料在双螺杆挤出机中挤出造粒。
挤出机温度设置为：I区150℃、II区160℃、III区170℃、IV区175℃、V区180℃、VI区185℃，机头185℃，材料挤出后，经水冷、切粒，即获得本发明产品。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改性热塑性塑料，其特征在于：由包含以下重量份的组分制成：
热塑性塑料      100份，
双马来酰亚胺    0.5-15份，
玻璃纤维        0-100份，
相容剂          0-10份，
助剂            0-50份。
2.根据权利要求1所述的改性热塑性塑料，其特征在于：所述的玻璃纤维为20-80份；
或所述的相容剂为3-10份；
或所述的助剂为3-50份。
3.根据权利要求1所述的改性热塑性塑料，其特征在于：所述的热塑性塑料选自聚酰胺、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯或丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述的改性热塑性塑料，其特征在于：所述的双马来酰亚胺选自二苯甲烷双马来酰亚胺。
5.根据权利要求1所述的改性热塑性塑料，其特征在于：所述的玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
6.根据权利要求1所述的改性热塑性塑料，其特征在于：所述的相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚氯乙烯、马来酸酐接枝聚苯乙烯、马来酸酐接枝丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚乙烯或马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚弹性体中的一种或一种以上。
7.根据权利要求1所述的改性热塑性塑料，其特征在于：所述的助剂选自抗氧剂、润滑剂、阻燃剂或着色剂中的一种或一种以上。
8.根据权利要求7所述的改性热塑性塑料，其特征在于：所述的抗氧剂选自三(2.4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯或四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯；
或所述的润滑剂选自白油、N，N-亚乙基双硬脂酰胺、固体石蜡或甲基硅油。
9.根据权利要求7所述的改性热塑性塑料，其特征在于：所述的阻燃剂选自氢氧化镁、三氧化二锑、氢氧化铝或氧化钼；
或所述的着色剂选自钛白粉、锌钡白、铬黄、镉红或群青。
10.一种权利要求1-9中任一所述的改性热塑性塑料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
(1)按权利要求1所述的配比称取各组分原料，称取100份热塑性塑料、0.5-15份双马来酰亚胺、0-10份相容剂和0-50份助剂，在高混机混合1-5分钟；
(2)然后将步骤(1)制得的混合物加入到双螺杆挤出机中，在130-255℃下与0-100份玻璃纤维一起混炼挤出造粒，制备得到双马来酰亚胺改性热塑性塑料。
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