CN104987662A - 一种热固性塑料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热固性塑料的制备方法，针对现有塑料存在的缺陷，由硅酸钙、多元聚羧酸、脂肪族二元酸酯类、环氧树脂、玉米淀粉纤维、甲基纤维素醚、三聚磷酸钠、三氧化二铝、聚乙烯、油溶性表面活性剂、凝固剂、耐高温环氧固化剂以及分散剂制备而成，本发明的热固性塑料组合物，不仅无毒无害、耐候性好，具有较好的稳定性、且造价低、抗氧化性能强，适应温度范围宽，高温下不易出现熔融、低温下不易出现脆碎现象，使用寿命长；突破了传统塑料的缺陷，具有很强的实用价值，此外制备方法简单，工业化可行性强。
Description
技术领域
本发明涉及一种高分子改性塑料，尤其是涉及一种热固性塑料的制备方法。
背景技术
随着工业的不断发展，塑料得到越来越广泛的应用。聚乙烯、聚丙烯、PTT 聚酯、ABS等等大量使用在节水灌溉、建筑、室内装潢、家具、电力、运输等行业。如今，塑料制品已经在越来越多的领域里被应用，热固性塑料具有绝缘性能优良，密度小，强度高，耐锈蚀等特点，自诞生以来大量应用于电子电器，车辆机械，建筑建材等领域，用于取代容易锈蚀的钢铁部件，以及易燃烧强度低的热塑性塑料部件。
但是目前普通热固性塑料稳定性不够理想，并且在较宽的温度范围内难以保持良好强度，难以满足特殊的要求，阻燃效果不够理想，长时间使用容易因发热而变形。
如何寻求一种稳定性好的热固性塑料来解决上述问题有待研究。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中所存在的的问题，本发明提出了一种造价低、稳定性好，适应温度范围宽且使用寿命长的热固性塑料的制备方法。
技术方案：为达以上目的，本发明采取以下技术方案：一种热固性塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）原料准备：按照以下组成准备好制备原料：硅酸钙15-18份、多元聚羧酸6-15份、脂肪族二元酸酯类4-8份、环氧树脂12-16份、玉米淀粉纤维6-9份、甲基纤维素醚8-16份、三聚磷酸钠6-10份、三氧化二铝6-12份、聚乙烯4-6份、油溶性表面活性剂7-15份、凝固剂6-12份、耐高温环氧固化剂5-12份、分散剂5-10份，其中分散剂为柠檬酸钠、丙三醇以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为4:3:1；
（2）分散剂的制备：将所需质量的柠檬酸钠、丙三醇先混合均匀，低速搅拌的同时进行加热至45-65℃，趁热加入减水剂搅拌均匀后保温60-70min后冷却至室温待用；
（3）将所需重量的硅酸钙、多元聚羧酸、脂肪族二元酸酯类、环氧树脂，以800-1200r/min的速度高速搅拌均匀后继续加热至150℃后加入三聚磷酸钠搅拌均匀后保温1-2h后冷却至室温；
（4）向上述溶剂中依次加入所需量的甲基纤维素醚、玉米淀粉纤维、油溶性表面活性剂以及凝固剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至70-90℃时趁热加入三氧化二铝搅拌均匀，继续保温20-40min后自然冷却至室温，加入步骤（2）制备的分散剂继续边搅拌边加热至100-120℃后趁热加入聚乙烯，保温1-2h后冷却至室温；
（5）固化工艺：向上述混合物中加入耐高温环氧固化剂后，混合物经过130℃/1h、150℃/2h、180℃/1h的固化工艺后加热至300-420℃熔融后吹塑成型到所需热固性塑料。
更进一步的，所述多元聚羧酸碳原子数目在12以上。
更进一步的，所述脂肪族二元酸酯类碳原子数在15-20之间。
更进一步的，所述环氧树脂为线型脂肪族类环氧树脂。
更进一步的，所述环氧树脂为缩水甘油胺类环氧树脂。
更进一步的，所述油溶性表面活性剂为span60或span80。
更进一步的，所述凝固剂为硝酸钙、醋酸铵以及乙酸质量比为2:1:1 混合物。
更进一步的，所述耐高温环氧固化剂为改性芳香胺类化合物。
更进一步的，所述减水剂为粉状减水剂。
跟进一步的，所述步骤（2）中的低速搅拌速度为150-200r/min。
有益效果：本发明提供的一种热固性塑料的制备方法，针对现有塑料存在的缺陷，由硅酸钙、多元聚羧酸、脂肪族二元酸酯类、环氧树脂、玉米淀粉纤维、甲基纤维素醚、三聚磷酸钠、三氧化二铝、聚乙烯、油溶性表面活性剂、凝固剂、耐高温环氧固化剂以及分散剂制备而成，本发明的热固性塑料组合物，不仅无毒无害、耐候性好，具有较好的稳定性、且造价低、抗氧化性能强，适应温度范围宽，高温下不易出现熔融、低温下不易出现脆碎现象，使用寿命长；突破了传统塑料的缺陷，具有很强的实用价值，此外制备方法简单，工业化可行性强。
具体实施方式
实施例1：
一种热固性塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）原料准备：按照以下组成准备好制备原料：硅酸钙15份、多元聚羧酸6份、脂肪族二元酸酯类4份、环氧树脂12份、玉米淀粉纤维6份、甲基纤维素醚8份、三聚磷酸钠6份、三氧化二铝6份、聚乙烯4份、油溶性表面活性剂7份、凝固剂6份、耐高温环氧固化剂5份、分散剂5份、，其中分散剂为柠檬酸钠、丙三醇以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为4:3:1；
（2）分散剂的制备：将所需质量的柠檬酸钠、丙三醇先混合均匀，以150r/min的速度低速搅拌的同时进行加热至45℃，趁热加入减水剂搅拌均匀后保温60min后冷却至室温待用；
（3）将所需重量的硅酸钙、多元聚羧酸、脂肪族二元酸酯类、环氧树脂，以800r/min的速度高速搅拌均匀后继续加热至150℃后加入三聚磷酸钠搅拌均匀后保温1h后冷却至室温；
（4）向上述溶剂中依次加入所需量的甲基纤维素醚、玉米淀粉纤维、油溶性表面活性剂以及凝固剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至70℃时趁热加入三氧化二铝搅拌均匀，继续保温20min后自然冷却至室温，加入步骤（2）制备的分散剂继续边搅拌边加热至100℃后趁热加入聚乙烯，保温1h后冷却至室温；
（5）固化工艺：向上述混合物中加入耐高温环氧固化剂后，混合物经过130℃/1h、150℃/2h、180℃/1h的固化工艺后加热至300℃熔融后吹塑成型到所需热固性塑料。
其中，所述多元聚羧酸碳原子数目在12以上；所述脂肪族二元酸酯类碳原子数在15-20之间；所述环氧树脂为线型脂肪族类环氧树脂；所述油溶性表面活性剂为span60；所述凝固剂为硝酸钙、醋酸铵以及乙酸质量比为2:1:1 混合物；所述耐高温环氧固化剂为改性芳香胺类化合物；所述减水剂为粉状减水剂。
实施例2：
一种热固性塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）原料准备：按照以下组成准备好制备原料：硅酸钙18份、多元聚羧酸15份、脂肪族二元酸酯类8份、环氧树脂16份、玉米淀粉纤维9份、甲基纤维素醚16份、三聚磷酸钠10份、三氧化二铝12份、聚乙烯6份、油溶性表面活性剂15份、凝固剂12份、耐高温环氧固化剂12份、分散剂10份、，其中分散剂为柠檬酸钠、丙三醇以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为4:3:1；
（2）分散剂的制备：将所需质量的柠檬酸钠、丙三醇先混合均匀，以200r/min的速度低速搅拌的同时进行加热至65℃，趁热加入减水剂搅拌均匀后保温70min后冷却至室温待用；
（3）将所需重量的硅酸钙、多元聚羧酸、脂肪族二元酸酯类、环氧树脂，以1200r/min的速度高速搅拌均匀后继续加热至150℃后加入三聚磷酸钠搅拌均匀后保温2h后冷却至室温；
（4）向上述溶剂中依次加入所需量的甲基纤维素醚、玉米淀粉纤维、油溶性表面活性剂以及凝固剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至90℃时趁热加入三氧化二铝搅拌均匀，继续保温40min后自然冷却至室温，加入步骤（2）制备的分散剂继续边搅拌边加热至120℃后趁热加入聚乙烯，保温2h后冷却至室温；
（5）固化工艺：向上述混合物中加入耐高温环氧固化剂后，混合物经过130℃/1h、150℃/2h、180℃/1h的固化工艺后加热至420℃熔融后吹塑成型到所需热固性塑料。
其中，所述多元聚羧酸碳原子数目在12以上；所述脂肪族二元酸酯类碳原子数在15-20之间；所述环氧树脂为缩水甘油胺类环氧树脂；所述油溶性表面活性剂为span80；所述凝固剂为硝酸钙、醋酸铵以及乙酸质量比为2:1:1 混合物；所述耐高温环氧固化剂为改性芳香胺类化合物；所述减水剂为粉状减水剂。
实施例3：
一种热固性塑料的制备方法，包括以下步骤：
（1）原料准备：按照以下组成准备好制备原料：硅酸钙16份、多元聚羧酸11份、脂肪族二元酸酯类6份、环氧树脂14份、玉米淀粉纤维7份、甲基纤维素醚12份、三聚磷酸钠8份、三氧化二铝8份、聚乙烯5份、油溶性表面活性剂12份、凝固剂9份、耐高温环氧固化剂8份、分散剂8份、，其中分散剂为柠檬酸钠、丙三醇以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为4:3:1；
（2）分散剂的制备：将所需质量的柠檬酸钠、丙三醇先混合均匀，以180r/min的速度低速搅拌的同时进行加热至55℃，趁热加入减水剂搅拌均匀后保温65min后冷却至室温待用；
（3）将所需重量的硅酸钙、多元聚羧酸、脂肪族二元酸酯类、环氧树脂，以1000r/min的速度高速搅拌均匀后继续加热至150℃后加入三聚磷酸钠搅拌均匀后保温1.5h后冷却至室温；
（4）向上述溶剂中依次加入所需量的甲基纤维素醚、玉米淀粉纤维、油溶性表面活性剂以及凝固剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至80℃时趁热加入三氧化二铝搅拌均匀，继续保温30min后自然冷却至室温，加入步骤（2）制备的分散剂继续边搅拌边加热至110℃后趁热加入聚乙烯，保温1.5h后冷却至室温；
（5）固化工艺：向上述混合物中加入耐高温环氧固化剂后，混合物经过130℃/1h、150℃/2h、180℃/1h的固化工艺后加热至360℃熔融后吹塑成型到所需热固性塑料。
其中，所述多元聚羧酸碳原子数目在12以上；所述脂肪族二元酸酯类碳原子数在15-20之间；所述环氧树脂为线型脂肪族类环氧树脂；所述油溶性表面活性剂为span60；所述凝固剂为硝酸钙、醋酸铵以及乙酸质量比为2:1:1 混合物；所述耐高温环氧固化剂为改性芳香胺类化合物；所述减水剂为粉状减水剂。
按上述实施例1-3的一种热固性塑料的制备方法制备成改性塑料，按照GB/T 15738-2008《导电和导热导电纤维增强塑料电阻率试验方法》对其导热导电性能进行测定，其表面电阻率和体积电阻率均符合使用标准，且优于传统塑料。
使用上述实施例1-3的一种热固性塑料的制备方法制成的热固性塑料，较传统塑料，不仅无毒无害、耐候性好，具有较好的稳定性、且造价低、抗氧化性能强，适应温度范围宽，高温下不易出现熔融、低温下不易出现脆碎现象，使用寿命长；突破了传统塑料的缺陷，具有很强的实用价值，此外制备方法简单，工业化可行性强。
应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种热固性塑料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）原料准备：按照以下组成准备好制备原料：硅酸钙15-18份、多元聚羧酸6-15份、脂肪族二元酸酯类4-8份、环氧树脂12-16份、玉米淀粉纤维6-9份、甲基纤维素醚8-16份、三聚磷酸钠6-10份、三氧化二铝6-12份、聚乙烯4-6份、油溶性表面活性剂7-15份、凝固剂6-12份、耐高温环氧固化剂5-12份、分散剂5-10份，其中分散剂为柠檬酸钠、丙三醇以及减水剂混合制成，其各物质质量添加比例依次为4:3:1；
（2）分散剂的制备：将所需质量的柠檬酸钠、丙三醇先混合均匀，低速搅拌的同时进行加热至45-65℃，趁热加入减水剂搅拌均匀后保温60-70min后冷却至室温待用；
（3）将所需重量的硅酸钙、多元聚羧酸、脂肪族二元酸酯类、环氧树脂，以800-1200r/min的速度高速搅拌均匀后继续加热至150℃后加入三聚磷酸钠搅拌均匀后保温1-2h后冷却至室温；
（4）向上述溶剂中依次加入所需量的甲基纤维素醚、玉米淀粉纤维、油溶性表面活性剂以及凝固剂后均匀搅拌至混合物呈透明粘稠状，加热至70-90℃时趁热加入三氧化二铝搅拌均匀，继续保温20-40min后自然冷却至室温，加入步骤（2）制备的分散剂继续边搅拌边加热至100-120℃后趁热加入聚乙烯，保温1-2h后冷却至室温；
（5）固化工艺：向上述混合物中加入耐高温环氧固化剂后，混合物经过130℃/1h、150℃/2h、180℃/1h的固化工艺后加热至300-420℃熔融后吹塑成型得到所需热固性塑料。
2.根据权利要求1所述的热固性塑料的制备方法，其特征在于：所述多元聚羧酸碳原子数目在12以上。
3.根据权利要求1所述的热固性塑料的制备方法，其特征在于：所述脂肪族二元酸酯类碳原子数在15-20之间。
4.根据权利要求1所述的热固性塑料的制备方法，其特征在于：所述环氧树脂为线型脂肪族类环氧树脂。
5.根据权利要求1所述的热固性塑料的制备方法，其特征在于：所所述环氧树脂为缩水甘油胺类环氧树脂。
6.根据权利要求1所述的热固性塑料的制备方法，其特征在于：所述油溶性表面活性剂为span60或span80。
7.根据权利要求1所述的热固性塑料的制备方法，其特征在于：所述凝固剂为硝酸钙、醋酸铵以及乙酸质量比为2:1:1 混合物。
8.根据权利要求1所述的热固性塑料的制备方法，其特征在于：所述耐高温环氧固化剂为改性芳香胺类化合物。
9.根据权利要求1所述的热固性塑料的制备方法，其特征在于：所述减水剂为粉状减水剂。
10.根据权利要求1所述的热固性塑料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中的低速搅拌速度为150-200r/min。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US6638567B1 (en) * | 1999-03-16 | 2003-10-28 | Vantico, Inc. | Hardenable composition with a particular combination of characteristics |
| CN102428124A (zh) * | 2009-03-20 | 2012-04-25 | Abb研究有限公司 | 可固化环氧树脂组合物 |
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| US6638567B1 (en) * | 1999-03-16 | 2003-10-28 | Vantico, Inc. | Hardenable composition with a particular combination of characteristics |
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