CN109942971A - 一种ps-云母粉复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种PS‑云母粉复合材料,由以下重量份的组分制成:PS为70份‑90份;PP为5份‑10份;改性云母粉为20份‑40份;抗菌剂为6份‑12份;抗氧剂为0.1份‑0.5份;润滑剂为0.4份‑0.8份。钛酸酯偶联剂TTS可以与云母表面的羟基发生化学反应,并对云母表面进行包覆,从而改善云母粒子间的团聚现象。十二烷基磺酸钠通过静电作用吸附在其表面上,增加了云母粒子间的距离,使钛酸酯偶联剂TTS分子与云母粒子表面反应充分,从而使云母在PS复合材料中不再团聚并分散均匀,这也提高了材料的物理性能。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,特别是指一种PS-云母粉复合材料。
背景技术
聚苯乙烯(PS)是重要的热塑性聚合物,尺寸稳定性好,绝缘性佳,耐水、耐油,广泛应用于家用电器、机械配件、办公用品和通讯器材等领域。
云母是一种常见的铝硅酸盐类矿物,云母在结构上通常里假六方或菱形的片状、板状、柱状晶型,这种独特的晶体结构决定了云母拥有许多优良的物理性能,云母粉作为填料在塑料中已经得到了较好的应用,它不仅降低了高分子制品的成本,还能提升材料的部分物理性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种PS-云母粉复合材料,以提高PS复合材料的物理性能。
本发明是通过以下技术方案实现的:
一种PS-云母粉复合材料,由以下重量份的组分制成:
所述改性云母粉的制备方法,包括以下步骤:
1)称取一定量的云母粉、钛酸酯偶联剂及十二烷基磺酸钠加入至搅拌机中,搅拌10-20min;
2)取出云母粉在100-120℃的真空干燥箱里干燥2-3h既得到改性云母粉。
所述云母粉为金云母粉,粒径为5μm-10μm。
步骤1)中的云母粉、钛酸酯偶联剂及十二烷基磺酸钠的质量比为200-320∶3-7∶2-4,搅拌机的转速为120-300r/min,温度为30-50℃。
所述钛酸酯偶联剂为TTS。
所述抗菌剂为载银水滑石。
所述载银水滑石的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取水滑石加入至Ag2SO4溶液,在60~90℃的条件下在磁力搅拌器中反应2~5h;
(2)将反应完成后的溶液加去离子水,静置1-3h后倒去上层清液,反复清洗,直至在上层清液中滴加BaCl2溶液无白色沉淀物生成,将洗好的溶液以离心速率为3500-5000r/min离心20-30min;
(3)将离心后的固体在干燥箱中干燥2-3h,干燥温度165-180℃,研磨制成粉末状样品,即得到载银水滑石。
优选地,步骤(1)中的水滑石、Ag2SO4溶液的质量比为10-16∶120-180。
所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。
所述润滑剂为硬脂酸钙或硬质酸钠中的一种或两种组合。
上述任一项所述的PS-云母粉复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取70份-90份的PS、20份-40份的改性云母粉、6份-12份的载银水滑石、0.1份-0.5份的抗氧剂和0.4份-0.8份的润滑剂混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒,即得到PS复合材料。
优选地,所述步骤(2)具体为:
将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,其中,所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区,第一温度区的温度为140℃~180℃,第二温度区的温度为180℃~240℃,第三温度区的温度为180℃~240℃,第四温度区的温度为180℃~240℃,第五温度区的温度为180℃~240℃,第六温度区的温度为180℃~240℃,所述双螺杆挤出机的机头温度为180℃~240℃,螺杆转速为120r/min~300r/min。
本发明的有益效果是:
钛酸酯偶联剂TTS可以与云母表面的羟基发生化学反应,并对云母表面进行包覆,从而改善云母粒子间的团聚现象。十二烷基磺酸钠通过静电作用吸附在其表面上,增加了云母粒子间的距离,使钛酸酯偶联剂TTS分子与云母粒子表面反应充分,从而使云母在PS复合材料中不再团聚并分散均匀,这也提高了材料的物理性能。
具体实施方式
以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案,以下的实施例仅为示例性,仅能用来解释和说明本发明的技术方案,而不能解释为是对本发明技术方案的限制。
实施例1
(1)称取重量份为70份PS、5份PP、20份改性云母粉、6份载银水滑石、0.1份Irganox1330和0.4份硬质酸钠混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到PS复合材料P1,其中,双螺杆挤出机的第一温度区的温度为140℃,第二温度区的温度为180℃,第三温度区的温度为180℃,第四温度区的温度为180℃,第五温度区的温度为180℃,第六温度区的温度为180℃,所述双螺杆挤出机的机头温度为180℃,螺杆转速为120r/min。
实施例2
(1)称取重量份为90份PS、10份PP、20份改性云母粉、12份载银水滑石、0.2份Irganox1330、0.1份Irganox1010、0.2份Irganox168和0.8份硬质酸钙混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到PS复合材料P2,其中,双螺杆挤出机的第一温度区的温度为180℃,第二温度区的温度为240℃,第三温度区的温度为240℃,第四温度区的温度为240℃,第五温度区的温度为240℃,第六温度区的温度为240℃,所述双螺杆挤出机的机头温度为240℃,螺杆转速为300r/min。
实施例3
(1)称取重量份为80份PS、8份PP、30份改性高岭土、9份载银水滑石、0.2份Irganox1330、0.1份Irganox168、0.3份硬质酸钙和0.3份硬质酸钠混合并搅拌均匀,得到混合料;
(2)将步骤(1)中得到的混合料投入到双螺杆挤出机的料斗中挤出造粒,即得到PS复合材料P3,其中,双螺杆挤出机的第一温度区的温度为160℃,第二温度区的温度为210℃,第三温度区的温度为210℃,第四温度区的温度为210℃,第五温度区的温度为210℃,第六温度区的温度为210℃,所述双螺杆挤出机的机头温度为210℃,螺杆转速为210r/min。
以上仅是本发明的优选实施方式的描述,应当指出,由于文字表达的有限性,而在客观上存在无限的具体结构,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,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种PS-云母粉复合材料,其特征在于,由以下重量份的组分制成:
2.根据权利要求1所述的PS-云母粉复合材料,其特征在于,所述改性云母粉的制备方法,包括以下步骤:
1)称取一定量的云母粉、钛酸酯偶联剂及十二烷基磺酸钠加入至搅拌机中,搅拌10-20min;
2)取出云母粉在100-120℃的真空干燥箱里干燥2-3h既得到改性云母粉。
3.根据权利要求2所述的PS-云母粉复合材料,其特征在于,所述云母粉为金云母粉,粒径为5μm-10μm。
4.根据权利要求2所述的PS-云母粉复合材料,其特征在于,步骤1)中的云母粉、钛酸酯偶联剂及十二烷基磺酸钠的质量比为200-320∶3-7∶2-4,搅拌机的转速为120-300r/min,温度为30-50℃。
5.根据权利要求2所述的PS-云母粉复合材料,其特征在于,所述钛酸酯偶联剂为TTS。
6.根据权利要求1所述的PS-云母粉复合材料,其特征在于,所述抗菌剂为载银水滑石。
7.根据权利要求6所述的PS-云母粉复合材料,其特征在于,所述载银水滑石的制备方法,包括以下步骤:
(1)称取水滑石加入至Ag2SO4溶液,在60~90℃的条件下在磁力搅拌器中反应2~5h;其中的水滑石、Ag2SO4溶液的质量比为10-16∶120-180;
(2)将反应完成后的溶液加去离子水,静置1-3h后倒去上层清液,反复清洗,直至在上层清液中滴加BaCl2溶液无白色沉淀物生成,将洗好的溶液以离心速率为3500-5000r/min离心20-30min;
(3)将离心后的固体在干燥箱中干燥2-3h,干燥温度165-180℃,研磨制成粉末状样品,即得到载银水滑石。
8.根据权利要求1所述的PS-云母粉复合材料,其特征在于,所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的PS-云母粉复合材料,其特征在于,所述润滑剂为硬脂酸钙或硬质酸钠中的一种或两种组合。
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