CN104610678A - 一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂30-40份，改性双马来酰亚胺15-20份，高岭土5-13份，聚丙烯腈基碳纤维10-13份，尼龙纤维2-5份，碳化硅细粉30-35份，邻苯二甲酸二异壬酯1-3份，亚磷酸酯0.5-1.3份，硅烷偶联剂1-2份，聚乙烯蜡1-2份，多酚抗氧剂10761-2份，聚醚酯酰胺1-2份，发泡剂2-3份；本发明韧性好，耐热性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，尤其涉及一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料。
背景技术
目前，发泡塑料已经因其良好的性能，大量使用于汽车、家电船舶、空调和机械产品中，因此，深入研究发泡塑料的配方，以期进一步提高其可降解性和隔热性能，有助于发泡塑料的更广泛的应用，聚苯乙烯树脂作为热固性树脂的典型代表常用于制备发泡塑料，但是与其他热固性树脂一样，脆性是聚苯乙烯树脂的固有缺点，目前一些行之有效的增韧方法相继研发出来，但是常常不同程度地降低聚苯乙烯树脂原有的突出耐热性为代价，为满足现代和未来工业对新型高性能树脂日益增长的需求，如何制备一种韧性好，耐热性能优异的发泡塑料成为目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明提出了一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，韧性好，耐热性能优异。
本发明提出的一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂30-40份，改性双马来酰亚胺15-20份，高岭土5-13份，聚丙烯腈基碳纤维10-13份，尼龙纤维2-5份，碳化硅细粉30-35份，邻苯二甲酸二异壬酯1-3份，亚磷酸酯0.5-1.3份，硅烷偶联剂1-2份，聚乙烯蜡1-2份，多酚抗氧剂10761-2份，聚醚酯酰胺1-2份，发泡剂2-3份；
在改性双马来酰亚胺的制备过程中，将硅烷偶联剂加入去离子水中室温搅拌，接着升温搅拌后，放入真空干燥箱中干燥得到预制料，向预制料中加入双马来酰亚胺、二烯丙基双酚A及去离子水室温搅拌，接着升温搅拌后，将得到的物料在120-130℃下抽真空，继续升温至135-140℃保温1-2h，继续升温至145-150℃保温1-2h，继续升温至160-180℃保温1-2h，继续升温至200-230℃保温2-4h，降温至室温得到改性双马来酰亚胺。
优选地，在改性双马来酰亚胺的制备过程中，按重量份将1-3份硅烷偶联剂加入40-50份去离子水中室温搅拌15-30min，升温至50-55℃搅拌1-3h，放入真空干燥箱中干燥4-6h，干燥温度为60-80℃，得到预制料，向预制料中加入15-20份双马来酰亚胺、5-10份二烯丙基双酚A及12-16份去离子水室温搅拌1-2h，升温至110-115℃搅拌30-35min，将得到的物料在120-130℃下抽真空，继续升温至135-140℃保温1-2h，继续升温至145-150℃保温1-2h，继续升温至160-180℃保温1-2h，继续升温至200-230℃保温2-4h，以2-4℃/min的速度降温至室温得到改性双马来酰亚胺。
优选地，发泡剂按重量份包括：偶氮二甲酰胺18-20分，联二脲0.5-1.5份和碳酸钙1-1.8份。
优选地，聚苯乙烯树脂与改性二烯丙基双酚A的重量比为32-36：16-18。
优选地，聚苯乙烯树脂与发泡剂的重量比为32-36：2.4-2.8。
优选地，聚丙烯腈基碳纤维、尼龙纤维及碳化硅细粉的重量比为11-12：3-4：32-34。
优选地，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂32-36份，改性双马来酰亚胺16-18份，高岭土6-10份，聚丙烯腈基碳纤维11-12份，尼龙纤维3-4份，碳化硅细粉32-34份，邻苯二甲酸二异壬酯1.5-2份，亚磷酸酯1-1.2份，硅烷偶联剂1.5-1.8份，聚乙烯蜡1.2-1.5份，多酚抗氧剂10761.6-1.8份，聚醚酯酰胺1.2-1.6份，发泡剂2.4-2.8份。
优选地，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂34份，改性双马来酰亚胺17份，高岭土9份，聚丙烯腈基碳纤维11.6份，尼龙纤维3.6份，碳化硅细粉32.5份，邻苯二甲酸二异壬酯1.8份，亚磷酸酯1.1份，硅烷偶联剂1.6份，聚乙烯蜡1.4份，多酚抗氧剂10761.75份，聚醚酯酰胺1.5份，发泡剂2.6份。
上述耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料的制备工艺为：将聚苯乙烯树脂与高岭土放入搅拌机中混合均匀，升高温度至100-115℃，加入碳化硅细粉、邻苯二甲酸二异壬酯及改性双马来酰亚胺混合均匀，降低温度至45-55℃，加入亚磷酸酯、硅烷偶联剂、聚乙烯蜡、多酚抗氧剂1076、聚醚酯酰胺及发泡剂进行混合，将得到的物料放入双螺杆挤出机中，在挤出过程中加入聚丙烯腈基碳纤维与尼龙纤维，加工温度为130-145℃；脱水，冷却降温得到耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料。
本发明以聚苯乙烯树脂和改性双马来酰亚胺为主料，改性双马来酰亚胺即在室温下将双马来酰亚胺、二烯丙基双酚A、硅烷偶联剂和一定比例的去离子混合，在氨基与活性双键反应放出的热量的作用下，硅烷偶联剂同时发生水解生成超支化结构，而后再升温进行酰亚胺与二烯丙基双酚A的双烯加成反应，制备的改性双马来酰亚胺，其结构规整性低、质量分布宽，末端聚集大量活性官能团的化合物，对聚苯乙烯树脂进行增韧兼顾耐热性及韧性，使本发明具有优异的韧性、耐热、耐候和防腐等性能，加入邻苯二甲酸二异壬酯、亚磷酸酯与主料混合，在提高体系流动性的同时，使得物料更好的分散，实现了耐热效果和力学性能的综合提高，与多酚抗氧剂1076并用，大幅提高本发明的使用寿命，而与聚丙烯腈基碳纤维配合使用，大幅提高了本发明的耐拉伸性能，同时与尼龙纤维、碳化硅细粉及高岭土联合作用，大大提高了本发明的耐磨性能，并通过硅烷偶联剂的特性，使无机原料和与主料形成一个整体，偶氮二甲酰胺、联二脲及碳酸钙配合作用作为发泡剂发气量充足，发泡稳定，外观无明显缩印，与主料混合均匀并配合作用，使本发明中的气泡均匀，而且降低了导热系数，提高了隔热性能，重量轻。
具体实施方式
实施例1
本发明提出的一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂30份，改性双马来酰亚胺20份，高岭土5份，聚丙烯腈基碳纤维13份，尼龙纤维2份，碳化硅细粉35份，邻苯二甲酸二异壬酯1份，亚磷酸酯1.3份，硅烷偶联剂1份，聚乙烯蜡2份，多酚抗氧剂10761份，聚醚酯酰胺2份，发泡剂2份；其中发泡剂按重量份包括：偶氮二甲酰胺18分，联二脲1.5份和碳酸钙1份；
在改性双马来酰亚胺的制备过程中，按重量份将3份硅烷偶联剂加入40份去离子水中室温搅拌30min，升温至50℃搅拌3h，放入真空干燥箱中干燥4h，干燥温度为80℃，得到预制料，向预制料中加入15份双马来酰亚胺、10份二烯丙基双酚A及12份去离子水室温搅拌2h，升温至110℃搅拌35min，将得到的物料在120℃下抽真空，继续升温至140℃保温1h，继续升温至150℃保温1h，继续升温至180℃保温1h，继续升温至230℃保温2h，以4℃/min的速度降温至室温得到改性双马来酰亚胺。
实施例2
本发明提出的一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂40份，改性双马来酰亚胺150份，高岭土13份，聚丙烯腈基碳纤维10份，尼龙纤维5份，碳化硅细粉30份，邻苯二甲酸二异壬酯3份，亚磷酸酯0.5份，硅烷偶联剂2份，聚乙烯蜡1份，多酚抗氧剂10762份，聚醚酯酰胺1份，发泡剂3份；其中发泡剂按重量份包括：偶氮二甲酰胺20分，联二脲0.5份和碳酸钙1.8份；
在改性双马来酰亚胺的制备过程中，按重量份将1份硅烷偶联剂加入50份去离子水中室温搅拌15min，升温至55℃搅拌1h，放入真空干燥箱中干燥6h，干燥温度为60℃，得到预制料，向预制料中加入20份双马来酰亚胺、5份二烯丙基双酚A及16份去离子水室温搅拌1h，升温至115℃搅拌30min，将得到的物料在130℃下抽真空，继续升温至135℃保温2h，继续升温至145℃保温2h，继续升温至160℃保温2h，继续升温至200℃保温4h，以2℃/min的速度降温至室温得到改性双马来酰亚胺。
实施例3
本发明提出的一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂34份，改性双马来酰亚胺17份，高岭土9份，聚丙烯腈基碳纤维11.6份，尼龙纤维3.6份，碳化硅细粉32.5份，邻苯二甲酸二异壬酯1.8份，亚磷酸酯1.1份，硅烷偶联剂1.6份，聚乙烯蜡1.4份，多酚抗氧剂10761.75份，聚醚酯酰胺1.5份，发泡剂2.6份；
在改性双马来酰亚胺的制备过程中，按重量份将2.5份硅烷偶联剂加入45份去离子水中室温搅拌18min，升温至53℃搅拌2h，放入真空干燥箱中干燥5.5h，干燥温度为72℃，得到预制料，向预制料中加入17份双马来酰亚胺、7份二烯丙基双酚A及15份去离子水室温搅拌1.5h，升温至113℃搅拌33min，将得到的物料在125℃下抽真空，继续升温至138℃保温1h，继续升温至148℃保温2h，继续升温至172℃保温1h，继续升温至220℃保温3h，以3℃/min的速度降温至室温得到改性双马来酰亚胺。
实施例4
本发明提出的一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂32份，改性双马来酰亚胺18份，高岭土6份，聚丙烯腈基碳纤维12份，尼龙纤维3份，碳化硅细粉34份，邻苯二甲酸二异壬酯1.5份，亚磷酸酯1.2份，硅烷偶联剂1.5份，聚乙烯蜡1.5份，多酚抗氧剂10761.6份，聚醚酯酰胺1.6份，发泡剂2.4份；
在改性双马来酰亚胺的制备过程中，按重量份将2.8份硅烷偶联剂加入42份去离子水中室温搅拌28min，升温至51℃搅拌2.5h，放入真空干燥箱中干燥4h，干燥温度为78℃，得到预制料，向预制料中加入16份双马来酰亚胺、9份二烯丙基双酚A及13份去离子水室温搅拌2h，升温至112℃搅拌34min，将得到的物料在122℃下抽真空，继续升温至139℃保温1h，继续升温至148℃保温1h，继续升温至178℃保温1h，继续升温至220℃保温2h，以4℃/min的速度降温至室温得到改性双马来酰亚胺。
实施例5
本发明提出的一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂36份，改性双马来酰亚胺16份，高岭土0份，聚丙烯腈基碳纤维11份，尼龙纤维4份，碳化硅细粉32份，邻苯二甲酸二异壬酯2份，亚磷酸酯1份，硅烷偶联剂1.8份，聚乙烯蜡1.2份，多酚抗氧剂10761.8份，聚醚酯酰胺1.2份，发泡剂2.8份；其中发泡剂按重量份包括：偶氮二甲酰胺19分，联二脲1份和碳酸钙1.4份；
在改性双马来酰亚胺的制备过程中，按重量份将1.2份硅烷偶联剂加入48份去离子水中室温搅拌16min，升温至54℃搅拌1h，放入真空干燥箱中干燥6h，干燥温度为62℃，得到预制料，向预制料中加入18份双马来酰亚胺、6份二烯丙基双酚A及15份去离子水室温搅拌1h，升温至114℃搅拌32min，将得到的物料在128℃下抽真空，继续升温至136℃保温2h，继续升温至146℃保温2h，继续升温至162℃保温2h，继续升温至205℃保温3h，以2.5℃/min的速度降温至室温得到改性双马来酰亚胺。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂30-40份，改性双马来酰亚胺15-20份，高岭土5-13份，聚丙烯腈基碳纤维10-13份，尼龙纤维2-5份，碳化硅细粉30-35份，邻苯二甲酸二异壬酯1-3份，亚磷酸酯0.5-1.3份，硅烷偶联剂1-2份，聚乙烯蜡1-2份，多酚抗氧剂10761-2份，聚醚酯酰胺1-2份，发泡剂2-3份；
在改性双马来酰亚胺的制备过程中，将硅烷偶联剂加入去离子水中室温搅拌，接着升温搅拌后，放入真空干燥箱中干燥得到预制料，向预制料中加入双马来酰亚胺、二烯丙基双酚A及去离子水室温搅拌，接着升温搅拌后，将得到的物料在120-130℃下抽真空，继续升温至135-140℃保温1-2h，继续升温至145-150℃保温1-2h，继续升温至160-180℃保温1-2h，继续升温至200-230℃保温2-4h，降温至室温得到改性双马来酰亚胺。
2.根据权利要求1所述的耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其特征在于，在改性双马来酰亚胺的制备过程中，按重量份将1-3份硅烷偶联剂加入40-50份去离子水中室温搅拌15-30min，升温至50-55℃搅拌1-3h，放入真空干燥箱中干燥4-6h，干燥温度为60-80℃，得到预制料，向预制料中加入15-20份双马来酰亚胺、5-10份二烯丙基双酚A及12-16份去离子水室温搅拌1-2h，升温至110-115℃搅拌30-35min，将得到的物料在120-130℃下抽真空，继续升温至135-140℃保温1-2h，继续升温至145-150℃保温1-2h，继续升温至160-180℃保温1-2h，继续升温至200-230℃保温2-4h，以2-4℃/min的速度降温至室温得到改性双马来酰亚胺。
3.根据权利要求1或2所述的耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其特征在于，发泡剂按重量份包括：偶氮二甲酰胺18-20分，联二脲0.5-1.5份和碳酸钙1-1.8份。
4.根据权利要求1-3任一项所述的耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其特征在于，聚苯乙烯树脂与改性二烯丙基双酚A的重量比为32-36：16-18。
5.根据权利要求1-4任一项所述的耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其特征在于，聚苯乙烯树脂与发泡剂的重量比为32-36：2.4-2.8。
6.根据权利要求1-5任一项所述的耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其特征在于，聚丙烯腈基碳纤维、尼龙纤维及碳化硅细粉的重量比为11-12：3-4：32-34。
7.根据权利要求1-6任一项所述的耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂32-36份，改性双马来酰亚胺16-18份，高岭土6-10份，聚丙烯腈基碳纤维11-12份，尼龙纤维3-4份，碳化硅细粉32-34份，邻苯二甲酸二异壬酯1.5-2份，亚磷酸酯1-1.2份，硅烷偶联剂1.5-1.8份，聚乙烯蜡1.2-1.5份，多酚抗氧剂10761.6-1.8份，聚醚酯酰胺1.2-1.6份，发泡剂2.4-2.8份。
8.根据权利要求1-7任一项所述的耐热高韧性聚苯乙烯树脂发泡塑料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚苯乙烯树脂34份，改性双马来酰亚胺17份，高岭土9份，聚丙烯腈基碳纤维11.6份，尼龙纤维3.6份，碳化硅细粉32.5份，邻苯二甲酸二异壬酯1.8份，亚磷酸酯1.1份，硅烷偶联剂1.6份，聚乙烯蜡1.4份，多酚抗氧剂10761.75份，聚醚酯酰胺1.5份，发泡剂2.6份。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150513 |