CN105086349A - 一种高强度耐腐蚀热固性塑料 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热固性塑料技术领域，具体公开了一种高强度耐腐蚀热固性塑料，其由如下原料制备而成：硬脂酸锌，氮化硼，碳化硅，氢氧化铝，油酸酰胺，硼砂，磷酸三苯酯，硼酸锌，玻璃纤维，聚乙烯醇，鸡蛋壳，高岭土，氮化铝，三聚氰酸三烯丙酯，聚乙烯，氢化丁腈橡胶，酚醛树脂。本发明塑料强度高，耐腐蚀，应用前景广泛。

Description

一种高强度耐腐蚀热固性塑料

技术领域

本发明涉及热固性塑料技术领域，具体涉及一种高强度耐腐蚀热固性塑料。

背景技术

热固性塑料以热固性树脂为主要成分，配合以各种必要的添加剂通过交联固化过程成形成制品的塑料。在制造或成型过程的前期为液态，固化后即不熔，也不能再次热熔或软化。常见的热固性塑料有酚醛塑料、环氧塑料、氨基塑料、不饱和聚酯、醇酸塑料等。热固性塑料与热塑性塑料共同构成合成塑料中的两大组成体系。热固性塑料经过几十年的发展，从制造工艺到应用已日趋成熟，在整个发展过程中，传统材料如金属、塑料等始终面临它的挑战。热固性塑料具有许多特点，可以实现总体成本、可靠性能、外观、安全性、易保养性和环境等综合因素的最佳组合。

热固性塑料和金属材料相比：有良好的设计适应性，包括高集约化的零部件；高精密度的成型公差，可省去许多机械操作，良好的表面外观（含可成型着色和表面花纹）；在恶劣环境中的耐腐蚀性；高的比强度；显著的介电强度和耐漏电痕迹性；低的热导率、微波穿透性和良好的抗凹痕性；低的工装成本等。尽管热固性塑料的各方面性能有了很大提高，但是仍有较大的改进空间。

发明内容

本发明针对现有技术的上述不足，提供了一种高强度耐腐蚀热固性塑料。

为了实现上述目的，本发明的技术方案通过如下方式来实现的：

一种高强度耐腐蚀热固性塑料，其由如下重量份的原料制备而成：

硬脂酸锌1-2份，氮化硼1-2份，碳化硅1-2份，氢氧化铝1-2份，油酸酰胺1-2份，硼砂2-3份，磷酸三苯酯2-3份，硼酸锌2-3份，玻璃纤维2-3份，聚乙烯醇3-5份，鸡蛋壳5-7份，高岭土6-8份，氮化铝8-10份，三聚氰酸三烯丙酯8-10份，聚乙烯20-25份，氢化丁腈橡胶30-35份，酚醛树脂40-50份。

优选地，硬脂酸锌、氮化硼、氢氧化铝、硼酸锌、高岭土以及氮化铝的粒径均控制在200目；碳化硅的粒径控制在100-200nm；玻璃纤维的直径为10-20um，长度为30-50um。

上述塑料的制备方法包括如下步骤：

步骤1）制备主料：将磷酸三苯酯、聚乙烯醇、三聚氰酸三烯丙酯、聚乙烯、氢化丁腈橡胶以及酚醛树脂，混合均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，即得；

步骤2）制备辅料A：将鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎，然后添加硼砂，混合后进行研磨，得到粒径为200目的粉末，即得；

步骤3）制备辅料B：将氮化硼、油酸酰胺、玻璃纤维以及氮化铝投入到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后加热到70℃，保温3min，最后降至室温，即得；

步骤4）制备塑料：将主料、辅料A、辅料B、硬脂酸锌、碳化硅、氢氧化铝、硼酸锌以及高岭土依次投入到离心机中，1200转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

本发明取得的有益效果主要包括：

本发明原料配伍合理，大大提高了塑料的力学和耐腐蚀性能；纳米碳化硅的添加了改进了塑料材料的内部结构，提高了机械强度；玻璃纤维优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高；油酸酰胺可以减少树脂等在加工过程中的内摩擦薄膜和传送设备之间摩擦，简化对最终产品的操作，降低树脂颗粒成型熔融黏度，改进流动性；氢化丁腈橡胶具良好的耐热性能，优良的耐化学腐蚀性能（对氟利昂、酸、碱的具有良好的抗耐性），优异的耐臭氧性能，较高的抗压缩永久变形性能；鸡蛋壳属于生活废弃物，本发明对其进行了有效利用，原料低廉，提高了机械性能，变废为宝，一举两得；氮化铝和氮化硼是良好的耐热冲击材料，其稳定性好、强度高、导热性好、热膨胀系数小，但是其与橡胶基体的相容性差，本发明对其进行了改性，使得材料表面得到了改善，其团聚趋势减弱，其与树脂基体之间的相容性增强，提高了机械性能、耐热老化性能以及耐磨性能。本发明制备的塑料材料应用广泛，可作为电力绝缘材料使用，包括绝缘子以及电缆绝缘护套等。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种高强度耐腐蚀热固性塑料，其由如下重量份的原料制备而成：

硬脂酸锌1份，氮化硼1份，碳化硅1份，氢氧化铝1份，油酸酰胺1份，硼砂2份，磷酸三苯酯2份，硼酸锌2份，玻璃纤维2份，聚乙烯醇3份，鸡蛋壳5份，高岭土6份，氮化铝8份，三聚氰酸三烯丙酯8份，聚乙烯20份，氢化丁腈橡胶30份，酚醛树脂40份。

其中，硬脂酸锌、氮化硼、氢氧化铝、硼酸锌、高岭土以及氮化铝的粒径均控制在200目；碳化硅的粒径控制在100nm；玻璃纤维的直径为10um，长度为30um。

上述塑料的制备方法包括如下步骤：

步骤1）制备主料：将磷酸三苯酯、聚乙烯醇、三聚氰酸三烯丙酯、聚乙烯、氢化丁腈橡胶以及酚醛树脂，混合均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，即得；

步骤2）制备辅料A：将鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎，然后添加硼砂，混合后进行研磨，得到粒径为200目的粉末，即得；

步骤3）制备辅料B：将氮化硼、油酸酰胺、玻璃纤维以及氮化铝投入到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后加热到70℃，保温3min，最后降至室温，即得；

步骤4）制备塑料：将主料、辅料A、辅料B、硬脂酸锌、碳化硅、氢氧化铝、硼酸锌以及高岭土依次投入到离心机中，1200转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

实施例2

一种高强度耐腐蚀热固性塑料，其由如下重量份的原料制备而成：

硬脂酸锌2份，氮化硼2份，碳化硅2份，氢氧化铝2份，油酸酰胺2份，硼砂3份，磷酸三苯酯3份，硼酸锌3份，玻璃纤维3份，聚乙烯醇5份，鸡蛋壳7份，高岭土8份，氮化铝10份，三聚氰酸三烯丙酯10份，聚乙烯25份，氢化丁腈橡胶35份，酚醛树脂50份。

其中，硬脂酸锌、氮化硼、氢氧化铝、硼酸锌、高岭土以及氮化铝的粒径均控制在200目；碳化硅的粒径控制在200nm；玻璃纤维的直径为20um，长度为50um。

上述塑料的制备方法包括如下步骤：

步骤1）制备主料：将磷酸三苯酯、聚乙烯醇、三聚氰酸三烯丙酯、聚乙烯、氢化丁腈橡胶以及酚醛树脂，混合均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，即得；

步骤2）制备辅料A：将鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎，然后添加硼砂，混合后进行研磨，得到粒径为200目的粉末，即得；

步骤3）制备辅料B：将氮化硼、油酸酰胺、玻璃纤维以及氮化铝投入到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后加热到70℃，保温3min，最后降至室温，即得；

步骤4）制备塑料：将主料、辅料A、辅料B、硬脂酸锌、碳化硅、氢氧化铝、硼酸锌以及高岭土依次投入到离心机中，1200转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后挤出到注塑机中，注塑成型即得。

实施例3

本发明制备的热固性塑料的各项性能参数测定：

表征：外观良好、表面光滑以及波纹小；

以外径100mm，壁厚5mm，长度1m的管材为例，测定拉伸强度、弯曲强度、巴士硬度以及氧指数，分别参照GB/T1458，GB/T1449，GB/T3854，GB/T8924。具体结果见表1。

表1

组别	拉伸强度Mpa	弯曲强度Mpa	巴士硬度	氧指数
					实施例1	178	213	45	34.3
实施例2	189	217	46	34.1

耐腐蚀性能测试：以盐溶液为例，将试验材料浸泡到10%的氯化钠溶液中100天，各主要性能参数测定，见表2。

表2

组别	巴士硬度	抗张强度保持率（%）	断裂伸长率（%）
				实施例1	99.3	97.3	95.6
实施例2	99.6	96.9	96.1

以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (4)

1.一种高强度耐腐蚀热固性塑料，其特征在于，所述塑料由如下原料制备而成：

硬脂酸锌，氮化硼，碳化硅，氢氧化铝，油酸酰胺，硼砂，磷酸三苯酯，硼酸锌，玻璃纤维，聚乙烯醇，鸡蛋壳，高岭土，氮化铝，三聚氰酸三烯丙酯，聚乙烯，氢化丁腈橡胶，酚醛树脂。

2.根据权利要求1所述的塑料，其特征在于，所述塑料由如下重量份的原料制备而成：

硬脂酸锌1-2份，氮化硼1-2份，碳化硅1-2份，氢氧化铝1-2份，油酸酰胺1-2份，硼砂2-3份，磷酸三苯酯2-3份，硼酸锌2-3份，玻璃纤维2-3份，聚乙烯醇3-5份，鸡蛋壳5-7份，高岭土6-8份，氮化铝8-10份，三聚氰酸三烯丙酯8-10份，聚乙烯20-25份，氢化丁腈橡胶30-35份，酚醛树脂40-50份。

3.根据权利要求1或2所述的塑料，其特征在于，硬脂酸锌、氮化硼、氢氧化铝、硼酸锌、高岭土以及氮化铝的粒径均控制在200目；碳化硅的粒径控制在100-200nm；玻璃纤维的直径为10-20um，长度为30-50um。

4.根据权利要求3所述的塑料，其特征在于，所述塑料的制备方法包括如下步骤：

步骤1）制备主料：将磷酸三苯酯、聚乙烯醇、三聚氰酸三烯丙酯、聚乙烯、氢化丁腈橡胶以及酚醛树脂，混合均匀，加入密炼机，在温度为90℃下混炼5分钟，即得；

步骤2）制备辅料A：将鸡蛋壳添加到破碎机中进行破碎，然后添加硼砂，混合后进行研磨，得到粒径为200目的粉末，即得；

步骤3）制备辅料B：将氮化硼、油酸酰胺、玻璃纤维以及氮化铝投入到搅拌反应器中，200转/min搅拌10min，然后加热到70℃，保温3min，最后降至室温，即得；

步骤4）制备塑料：将主料、辅料A、辅料B、硬脂酸锌、碳化硅、氢氧化铝、硼酸锌以及高岭土依次投入到离心机中，1200转/min离心搅拌3分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后挤出到注塑机中，注塑成型即得。