CN113416352A - 一种改性塑胶复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：天然橡胶20‑30份，合成橡胶15‑25份，MBS树脂15‑20份，组合物15‑20份，钛酸酯偶联剂4‑6份，纳米二氧化硅15‑20份，乙烯基双硬脂酰胺3‑5份，交联剂3‑5份，扩链剂2‑5份，抗氧剂1‑3份，白炭黑5‑8份，活性剂6‑8份，填料7‑9份，成核剂3‑5份，补强剂0.5‑1份，碳纳米纤维12‑15份，抗冲击改性剂0.8‑1.2份，增韧剂0.5‑0.7份，金属氧化粉末7‑9份，多孔状陶瓷材料10‑12份。本发明克服了现有技术的不足，具有抗老化性能优异，高耐磨性，耐腐性强，强度高的特点，具有较高的社会使用价值和应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及塑胶材料技术领域，尤其涉及一种改性塑胶复合材料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着人类社会的生活质量不断提高，人们对塑胶制品无论从外观、材质、使用质量等各方面都有更高的要求，不仅要求其具有较高的冲击强度，还要求其具备优异的耐磨性、耐热性、耐老化、耐化学腐蚀性、阻燃性等。塑胶材料是塑胶制品的主要材料，是家电、汽车、手机、PC、医疗器械、照明电器中不可或缺的部件。随着我国经济的持续稳定增长，塑胶材料的需求量越来越大，其性能的好坏直接影响到家电、汽车、手机、PC、医疗器械等行业的快速发展。
塑胶材料是日常生活中一种普遍应用的原材料，是以高分子量的合成树脂为主要组分，加入适当添加剂，如增塑剂、稳定剂、阻燃剂、润滑剂、着色剂等，经加工成型的塑性(柔韧性)材料，或固化交联形成的刚性材料。然而市面上的普通塑胶材料的质量不稳定，抗老化性能并不佳，容易老化和发生龟裂，耐磨性、抗氧化性差，阻燃效果不好，性脆，冲击强度低，由于分子链的刚性，易引起应力开裂，使用寿命短，经过成型制成产品后，在产品性能基本达到要求的情况下，都存在塑胶气味严重，油味重等问题，使工作人员、消费者难以接受。这些缺陷给塑胶材料的实际使用带来诸多不便，无法满足市场的严格需求。
中国发明专利CN104987610A公开了一种高韧性透明PS塑胶材料，其由以下重量份的原料组成：聚苯乙烯70-85份、聚醚砜树脂5-8份、聚偏二氟乙烯7-12份、复合改性剂3-10份；本发明同时公开了一种高韧性透明PS塑胶材料的制备方法。本发明采用PES及PVF与PS共混得到塑胶材料，通过复合改性剂中的抗冲击改性剂与增韧剂对塑胶材料复合改性，有效平衡PS产品的刚性和韧性，得到具有高韧性、高抗冲强度、透明性良好的PS塑胶材料，但是这种塑胶材料阻燃性能较差，耐磨性有待进一步提高，且其使用聚偏二氟乙烯这种含氟材料，成本较高，不适合大规模使用。
因此，开发一种抗老化性能优异、抗氧化性好，耐腐性强的高强度耐磨塑胶材料符合市场需求，对推动下游家电、汽车、手机、PC、医疗器械等行业的快速发展具有积极作用。
于是，发明人有鉴于此，秉持多年该相关行业丰富的设计开发及实际制作的经验，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提供一种改性塑胶复合材料及其制备方法，以期达到更具有实用价值的目的。
发明内容
为了解决上述背景技术中提到的问题，本发明提供一种改性塑胶复合材料及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶20-30份，合成橡胶15-25份，MBS树脂15-20份，组合物15-20份，钛酸酯偶联剂4-6份，纳米二氧化硅15-20份，乙烯基双硬脂酰胺3-5份，交联剂3-5份，扩链剂2-5份，抗氧剂1-3份，白炭黑5-8份，活性剂6-8份，填料7-9份，成核剂3-5份，补强剂0.5-1份，碳纳米纤维12-15份，抗冲击改性剂0.8-1.2份，增韧剂0.5-0.7份，金属氧化粉末7-9份，多孔状陶瓷材料10-12份。
优选的，所述组合物由以下原材料复配而成：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯；
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯的质量比为2.5-3.2：1.1-1.7:2.1-2.5:2.7-3.8。
优选的，所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
优选的，所述增韧剂由以下重量份的原材料制作而成：
ABS高胶粉45-50份，季戊四醇硬脂酸酯20-25份，相容剂10-15份，增强剂5-7份，分散剂4-6份，多羟基化学偶联剂1-2份，抗氧化剂0.3-0.5份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2-4份，丙烯酸-2-羟乙基酯0.5-1份，引发剂0.3-0.5份，交联抑制剂0.3-0.5份。
优选的，所述抗冲击改性剂由以下重量份的原材料制作而成：
酸化改性白烟灰20-25份，醋酸纤维25-30份，松香酸聚氧乙烯酯10-15份，季戊四醇四巯基乙酸酯10-15份，丙烯酸乙酯18-20份，丙烯酸-2-乙基-己酯15-20份，甲基硅酸钠5-10份，聚次甲基萘磺酸钠5-10份。
优选的，所述多孔状陶瓷材料由以下重量份的原材料制作而成：
高岭土25-30份，二氧化硅硅藻土18-25份，陶瓷颗粒15-18份、纳米氧化铝粉10-15份、纳米氧化铈8-10份、纳米氧化钇8-10份、二氧化锆5-7份、改性纤维素3-5份，石墨碳3-5份，聚乙烯醇溶液5-7份。
优选的，所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
优选的，所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
一种改性塑胶复合材料的制备方法，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，组合物，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，碳纳米纤维，金属氧化粉末和多孔状陶瓷材料加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂，抗冲击改性剂和增韧剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供的改性塑胶复合材料的制备方法，工艺简单易行，原料易得，价格低廉，对设备和反应条件要求不高，适合大规模生产；
2、本发明提供的改性塑胶复合材料，克服了现有技术中普通塑胶材料的质量不稳定，抗老化性能并不佳，容易老化和发生龟裂，耐磨性差，阻燃效果不好，冲击强度低等问题，具有抗老化性能优异，耐磨、抗氧化性好，阻燃效果佳，强度高的特点；
3、本发明提供的改性塑胶复合材料，结合了缩聚物和加聚物的优点，增强了其韧性，抗冲击强度和成型加工性能优异；碳纳米纤维的适量添加，有利于增强塑胶材料的强度、硬度，改善和提高材料的耐磨性和耐热性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶20份，合成橡胶15份，MBS树脂15份，组合物15份，钛酸酯偶联剂4份，纳米二氧化硅15份，乙烯基双硬脂酰胺3份，交联剂3份，扩链剂2份，抗氧剂1份，白炭黑5份，活性剂6份，填料7份，成核剂3份，补强剂0.5份，碳纳米纤维12份，抗冲击改性剂0.8份，增韧剂0.5份，金属氧化粉末7份，多孔状陶瓷材料10份。
所述组合物由以下原材料复配而成：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯；
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯的质量比为2.5：1.1:2.1:2.7。
所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
所述增韧剂由以下重量份的原材料制作而成：
ABS高胶粉45份，季戊四醇硬脂酸酯20份，相容剂10份，增强剂5份，分散剂4份，多羟基化学偶联剂1份，抗氧化剂0.3份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2份，丙烯酸-2-羟乙基酯0.5份，引发剂0.3份，交联抑制剂0.3份。
所述抗冲击改性剂由以下重量份的原材料制作而成：
酸化改性白烟灰20份，醋酸纤维25份，松香酸聚氧乙烯酯10份，季戊四醇四巯基乙酸酯10份，丙烯酸乙酯18份，丙烯酸-2-乙基-己酯15份，甲基硅酸钠5份，聚次甲基萘磺酸钠5份。
所述多孔状陶瓷材料由以下重量份的原材料制作而成：
高岭土25份，二氧化硅硅藻土18份，陶瓷颗粒15份、纳米氧化铝粉10份、纳米氧化铈8份、纳米氧化钇8份、二氧化锆5份、改性纤维素3份，石墨碳3份，聚乙烯醇溶液5份。
所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
一种改性塑胶复合材料的制备方法，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，组合物，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，碳纳米纤维，金属氧化粉末和多孔状陶瓷材料加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂，抗冲击改性剂和增韧剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
实施例2
一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶25份，合成橡胶20份，MBS树脂17份，组合物17份，钛酸酯偶联剂5份，纳米二氧化硅17份，乙烯基双硬脂酰胺4份，交联剂4份，扩链剂3.5份，抗氧剂2份，白炭黑6.5份，活性剂7份，填料8份，成核剂4份，补强剂0.7份，碳纳米纤维13.5份，抗冲击改性剂1份，增韧剂0.6份，金属氧化粉末8份，多孔状陶瓷材料11份。
所述组合物由以下原材料复配而成：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯；
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯的质量比为2.8：1.4:2.3:3.2。
所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
所述增韧剂由以下重量份的原材料制作而成：
ABS高胶粉47份，季戊四醇硬脂酸酯22份，相容剂12.5份，增强剂6份，分散剂5份，多羟基化学偶联剂1.5份，抗氧化剂0.4份，甲基丙烯酸缩水甘油酯3份，丙烯酸-2-羟乙基酯0.7份，引发剂0.4份，交联抑制剂0.4份。
所述抗冲击改性剂由以下重量份的原材料制作而成：
酸化改性白烟灰22份，醋酸纤维27份，松香酸聚氧乙烯酯12份，季戊四醇四巯基乙酸酯12份，丙烯酸乙酯19份，丙烯酸-2-乙基-己酯17份，甲基硅酸钠7份，聚次甲基萘磺酸钠7份。
所述多孔状陶瓷材料由以下重量份的原材料制作而成：
高岭土27份，二氧化硅硅藻土21份，陶瓷颗粒16份、纳米氧化铝粉12份、纳米氧化铈9份、纳米氧化钇9份、二氧化锆6份、改性纤维素4份，石墨碳4份，聚乙烯醇溶液6份。
所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
一种改性塑胶复合材料的制备方法，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，组合物，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，碳纳米纤维，金属氧化粉末和多孔状陶瓷材料加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂，抗冲击改性剂和增韧剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
实施例3
一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶30份，合成橡胶25份，MBS树脂20份，组合物20份，钛酸酯偶联剂6份，纳米二氧化硅20份，乙烯基双硬脂酰胺5份，交联剂5份，扩链剂5份，抗氧剂3份，白炭黑8份，活性剂8份，填料9份，成核剂5份，补强剂1份，碳纳米纤维15份，抗冲击改性剂1.2份，增韧剂0.7份，金属氧化粉末9份，多孔状陶瓷材料12份。
所述组合物由以下原材料复配而成：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯；
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯的质量比为3.2：1.7:2.5:3.8。
所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
所述增韧剂由以下重量份的原材料制作而成：
ABS高胶粉50份，季戊四醇硬脂酸酯25份，相容剂15份，增强剂7份，分散剂6份，多羟基化学偶联剂2份，抗氧化剂0.5份，甲基丙烯酸缩水甘油酯4份，丙烯酸-2-羟乙基酯1份，引发剂0.5份，交联抑制剂0.5份。
所述抗冲击改性剂由以下重量份的原材料制作而成：
酸化改性白烟灰25份，醋酸纤维30份，松香酸聚氧乙烯酯15份，季戊四醇四巯基乙酸酯15份，丙烯酸乙酯20份，丙烯酸-2-乙基-己酯20份，甲基硅酸钠10份，聚次甲基萘磺酸钠10份。
所述多孔状陶瓷材料由以下重量份的原材料制作而成：
高岭土30份，二氧化硅硅藻土25份，陶瓷颗粒18份、纳米氧化铝粉15份、纳米氧化铈10份、纳米氧化钇10份、二氧化锆7份、改性纤维素5份，石墨碳5份，聚乙烯醇溶液7份。
所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
一种改性塑胶复合材料的制备方法，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，组合物，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，碳纳米纤维，金属氧化粉末和多孔状陶瓷材料加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂，抗冲击改性剂和增韧剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
对比例1
一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶20份，合成橡胶15份，MBS树脂15份，钛酸酯偶联剂4份，纳米二氧化硅15份，乙烯基双硬脂酰胺3份，交联剂3份，扩链剂2份，抗氧剂1份，白炭黑5份，活性剂6份，填料7份，成核剂3份，补强剂0.5份，碳纳米纤维12份，抗冲击改性剂0.8份，增韧剂0.5份，金属氧化粉末7份，多孔状陶瓷材料10份。
所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
所述增韧剂由以下重量份的原材料制作而成：
ABS高胶粉45份，季戊四醇硬脂酸酯20份，相容剂10份，增强剂5份，分散剂4份，多羟基化学偶联剂1份，抗氧化剂0.3份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2份，丙烯酸-2-羟乙基酯0.5份，引发剂0.3份，交联抑制剂0.3份。
所述抗冲击改性剂由以下重量份的原材料制作而成：
酸化改性白烟灰20份，醋酸纤维25份，松香酸聚氧乙烯酯10份，季戊四醇四巯基乙酸酯10份，丙烯酸乙酯18份，丙烯酸-2-乙基-己酯15份，甲基硅酸钠5份，聚次甲基萘磺酸钠5份。
所述多孔状陶瓷材料由以下重量份的原材料制作而成：
高岭土25份，二氧化硅硅藻土18份，陶瓷颗粒15份、纳米氧化铝粉10份、纳米氧化铈8份、纳米氧化钇8份、二氧化锆5份、改性纤维素3份，石墨碳3份，聚乙烯醇溶液5份。
所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
一种改性塑胶复合材料的制备方法，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，碳纳米纤维，金属氧化粉末和多孔状陶瓷材料加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂，抗冲击改性剂和增韧剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
对比例2
一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶20份，合成橡胶15份，MBS树脂15份，组合物15份，钛酸酯偶联剂4份，纳米二氧化硅15份，乙烯基双硬脂酰胺3份，交联剂3份，扩链剂2份，抗氧剂1份，白炭黑5份，活性剂6份，填料7份，成核剂3份，补强剂0.5份，抗冲击改性剂0.8份，增韧剂0.5份，金属氧化粉末7份，多孔状陶瓷材料10份。
所述组合物由以下原材料复配而成：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯；
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯的质量比为2.5：1.1:2.1:2.7。
所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
所述增韧剂由以下重量份的原材料制作而成：
ABS高胶粉45份，季戊四醇硬脂酸酯20份，相容剂10份，增强剂5份，分散剂4份，多羟基化学偶联剂1份，抗氧化剂0.3份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2份，丙烯酸-2-羟乙基酯0.5份，引发剂0.3份，交联抑制剂0.3份。
所述抗冲击改性剂由以下重量份的原材料制作而成：
酸化改性白烟灰20份，醋酸纤维25份，松香酸聚氧乙烯酯10份，季戊四醇四巯基乙酸酯10份，丙烯酸乙酯18份，丙烯酸-2-乙基-己酯15份，甲基硅酸钠5份，聚次甲基萘磺酸钠5份。
所述多孔状陶瓷材料由以下重量份的原材料制作而成：
高岭土25份，二氧化硅硅藻土18份，陶瓷颗粒15份、纳米氧化铝粉10份、纳米氧化铈8份、纳米氧化钇8份、二氧化锆5份、改性纤维素3份，石墨碳3份，聚乙烯醇溶液5份。
所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
一种改性塑胶复合材料的制备方法，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，组合物，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，金属氧化粉末和多孔状陶瓷材料加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂，抗冲击改性剂和增韧剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
对比例3
一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶20份，合成橡胶15份，MBS树脂15份，组合物15份，钛酸酯偶联剂4份，纳米二氧化硅15份，乙烯基双硬脂酰胺3份，交联剂3份，扩链剂2份，抗氧剂1份，白炭黑5份，活性剂6份，填料7份，成核剂3份，补强剂0.5份，碳纳米纤维12份，增韧剂0.5份，金属氧化粉末7份，多孔状陶瓷材料10份。
所述组合物由以下原材料复配而成：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯；
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯的质量比为2.5：1.1:2.1:2.7。
所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
所述增韧剂由以下重量份的原材料制作而成：
ABS高胶粉45份，季戊四醇硬脂酸酯20份，相容剂10份，增强剂5份，分散剂4份，多羟基化学偶联剂1份，抗氧化剂0.3份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2份，丙烯酸-2-羟乙基酯0.5份，引发剂0.3份，交联抑制剂0.3份。
所述多孔状陶瓷材料由以下重量份的原材料制作而成：
高岭土25份，二氧化硅硅藻土18份，陶瓷颗粒15份、纳米氧化铝粉10份、纳米氧化铈8份、纳米氧化钇8份、二氧化锆5份、改性纤维素3份，石墨碳3份，聚乙烯醇溶液5份。
所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
一种改性塑胶复合材料的制备方法，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，组合物，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，碳纳米纤维，金属氧化粉末和多孔状陶瓷材料加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂和增韧剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
对比例4
一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶20份，合成橡胶15份，MBS树脂15份，组合物15份，钛酸酯偶联剂4份，纳米二氧化硅15份，乙烯基双硬脂酰胺3份，交联剂3份，扩链剂2份，抗氧剂1份，白炭黑5份，活性剂6份，填料7份，成核剂3份，补强剂0.5份，碳纳米纤维12份，抗冲击改性剂0.8份，金属氧化粉末7份，多孔状陶瓷材料10份。
所述组合物由以下原材料复配而成：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯；
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯的质量比为2.5：1.1:2.1:2.7。
所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
所述抗冲击改性剂由以下重量份的原材料制作而成：
酸化改性白烟灰20份，醋酸纤维25份，松香酸聚氧乙烯酯10份，季戊四醇四巯基乙酸酯10份，丙烯酸乙酯18份，丙烯酸-2-乙基-己酯15份，甲基硅酸钠5份，聚次甲基萘磺酸钠5份。
所述多孔状陶瓷材料由以下重量份的原材料制作而成：
高岭土25份，二氧化硅硅藻土18份，陶瓷颗粒15份、纳米氧化铝粉10份、纳米氧化铈8份、纳米氧化钇8份、二氧化锆5份、改性纤维素3份，石墨碳3份，聚乙烯醇溶液5份。
所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
一种改性塑胶复合材料的制备方法，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，组合物，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，碳纳米纤维，金属氧化粉末和多孔状陶瓷材料加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂和抗冲击改性剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
对比例5
一种改性塑胶复合材料，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶20份，合成橡胶15份，MBS树脂15份，组合物15份，钛酸酯偶联剂4份，纳米二氧化硅15份，乙烯基双硬脂酰胺3份，交联剂3份，扩链剂2份，抗氧剂1份，白炭黑5份，活性剂6份，填料7份，成核剂3份，补强剂0.5份，碳纳米纤维12份，抗冲击改性剂0.8份，增韧剂0.5份，金属氧化粉末7份。
所述组合物由以下原材料复配而成：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯；
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯的质量比为2.5：1.1:2.1:2.7。
所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
所述增韧剂由以下重量份的原材料制作而成：
ABS高胶粉45份，季戊四醇硬脂酸酯20份，相容剂10份，增强剂5份，分散剂4份，多羟基化学偶联剂1份，抗氧化剂0.3份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2份，丙烯酸-2-羟乙基酯0.5份，引发剂0.3份，交联抑制剂0.3份。
所述抗冲击改性剂由以下重量份的原材料制作而成：
酸化改性白烟灰20份，醋酸纤维25份，松香酸聚氧乙烯酯10份，季戊四醇四巯基乙酸酯10份，丙烯酸乙酯18份，丙烯酸-2-乙基-己酯15份，甲基硅酸钠5份，聚次甲基萘磺酸钠5份。
所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
一种改性塑胶复合材料的制备方法，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，组合物，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，碳纳米纤维和金属氧化粉末加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂，抗冲击改性剂和增韧剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
对实施例1-3和对比例1-5中制备所得的塑胶复合材料进行性能测试，测试项目包括：拉伸强度、弯曲强度、热变形温度、人工气候老化、滑动摩擦失重率五个方面，并选取市面上常见的塑胶材料作为对照组，且测试结果见表1所示：
由表1可知，相对于对比例1-5和对照组，本发明实施例1-3所制备的改性塑胶复合材料的性能显著，其中实施例2制备所得的改性塑胶复合材料性能最佳。
将对比例1的塑胶材料与实施例1的改性塑胶复合材料进行性能比较，可以得到，通过添加组合物，不但有效提高改性塑胶复合材料的抗冲强度，同时赋予改性塑胶复合材料的加工和耐候性能；
将对比例2的塑胶材料与实施例1的改性塑胶复合材料进行性能比较，可以得到，通过添加碳纳米纤维，能够提高改性塑胶复合材料的拉伸强度和热变形温度，有效提高使用年限；
将对比例3的塑胶材料与实施例1的改性塑胶复合材料进行性能比较，可以得到，通过添加抗冲击改性剂，能够有效降低滑动摩擦失重率，增强其耐磨性和化学稳定性；
将对比例4的塑胶材料与实施例1的改性塑胶复合材料进行性能比较，可以得到，通过添加增韧剂，提高改性塑胶复合材料的分子量，有利于增强改性塑胶复合材料的强度、硬度，改善和提高材料的耐磨性和耐热性，从而提高塑胶材料的综合性能；
将对比例5的塑胶材料与实施例1的改性塑胶复合材料进行性能比较，可以得到，通过添加多孔状陶瓷材料，具有耐高温、耐磨损、耐化学腐蚀性能，且增强其机械强度，延长使用寿命。
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 (9)
1.一种改性塑胶复合材料，其特征在于，所述改性塑胶复合材料由以下重量份的原材料制作而成：
天然橡胶20-30份，合成橡胶15-25份，MBS树脂15-20份，组合物15-20份，钛酸酯偶联剂4-6份，纳米二氧化硅15-20份，乙烯基双硬脂酰胺3-5份，交联剂3-5份，扩链剂2-5份，抗氧剂1-3份，白炭黑5-8份，活性剂6-8份，填料7-9份，成核剂3-5份，补强剂0.5-1份，碳纳米纤维12-15份，抗冲击改性剂0.8-1.2份，增韧剂0.5-0.7份，金属氧化粉末7-9份，多孔状陶瓷材料10-12份。
2.根据权利要求1所述的一种改性塑胶复合材料，其特征在于，所述组合物由以下原材料复配而成：
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯；
氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，乙烯-乙酸乙烯共聚物，丁二烯乳液和石墨烯的质量比为2.5-3.2：1.1-1.7:2.1-2.5:2.7-3.8。
3.根据权利要求1所述的一种改性塑胶复合材料，其特征在于，所述金属氧化粉末为氧化铝粉、氧化镁粉、氧化钛粉和氧化锆粉中一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种改性塑胶复合材料，其特征在于，所述增韧剂由以下重量份的原材料制作而成：
ABS高胶粉45-50份，季戊四醇硬脂酸酯20-25份，相容剂10-15份，增强剂5-7份，分散剂4-6份，多羟基化学偶联剂1-2份，抗氧化剂0.3-0.5份，甲基丙烯酸缩水甘油酯2-4份，丙烯酸-2-羟乙基酯0.5-1份，引发剂0.3-0.5份，交联抑制剂0.3-0.5份。
5.根据权利要求1所述的一种改性塑胶复合材料，其特征在于，所述抗冲击改性剂由以下重量份的原材料制作而成：
酸化改性白烟灰20-25份，醋酸纤维25-30份，松香酸聚氧乙烯酯10-15份，季戊四醇四巯基乙酸酯10-15份，丙烯酸乙酯18-20份，丙烯酸-2-乙基-己酯15-20份，甲基硅酸钠5-10份，聚次甲基萘磺酸钠5-10份。
6.根据权利要求1所述的一种改性塑胶复合材料，其特征在于，所述多孔状陶瓷材料由以下重量份的原材料制作而成：
高岭土25-30份，二氧化硅硅藻土18-25份，陶瓷颗粒15-18份、纳米氧化铝粉10-15份、纳米氧化铈8-10份、纳米氧化钇8-10份、二氧化锆5-7份、改性纤维素3-5份，石墨碳3-5份，聚乙烯醇溶液5-7份。
7.根据权利要求1所述的一种改性塑胶复合材料，其特征在于，所述填料的加入量为原材料总量的5-8％，填料包括无机导热填料和其它组合填料。
8.根据权利要求1所述的一种改性塑胶复合材料，其特征在于，所述无机导热填料为指粒径为5-35um的经表面绝缘改性的石墨；
所述其它组合填料是指氧化镁、氧化铝、氮化硼、氮化铝中的一种或两种以上的组合。
9.一种改性塑胶复合材料的制备方法，其特征在于，制备如权利要求1-8任意一项所述的一种改性塑胶复合材料，还包括以下步骤：
S1一次混料：将所述重量份的天然橡胶，合成橡胶，MBS树脂，组合物，纳米二氧化硅，乙烯基双硬脂酰胺，白炭黑，填料，碳纳米纤维，金属氧化粉末和多孔状陶瓷材料加入密炼机中，先低速密炼混合4-5min，然后加入所述重量份的交联剂，扩链剂和抗氧剂，快速密炼混合6-8min至均匀；
S2二次混料：将所述重量份的活性剂，成核剂，补强剂，抗冲击改性剂和增韧剂加入高速混合机中，初步混合4-5min，再分三次加入配方量的钛酸酯偶联剂，混合7-9min至钛酸酯偶联剂分散均匀；
S3三次混料：将步骤S2中得到的混合物料加入步骤S1中的密炼机中，然后快速密炼混合10-12min至均匀；
S4挤出成型：将步骤S3中得到的混合物料加入双螺杆挤出机中，经熔融挤出，冷却切粒，得到所述改性塑胶复合材料。
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