CN109942971A - 一种ps-云母粉复合材料 - Google Patents

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

一种PS-云母粉复合材料

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。