CN115505206A - 塑料增强方法及增强塑料 - Google Patents

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张明
瞿义生
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Abstract

本发明提供了一种塑料增强方法及增强塑料。所述塑料增强方法包括：制备包括层状硅酸盐和塑料母料的第一颗粒，在所述第一颗粒中，层状硅酸盐的质量占比为40wt％～60wt％；将所述第一颗粒与熔融的塑料母料混合，制备第二颗粒，在所述第二颗粒中，层状硅酸盐的质量占比为1wt％～10wt％；使用所述第二颗粒作为原料，通过塑料加工工艺来制备增强塑料。通过本发明的塑料增强方法制备的增强塑料具备优异的强度、硬度和抗变形能力。

Description

塑料增强方法及增强塑料
技术领域
本发明构思涉及塑料材料技术领域，更具体地讲，涉及一种塑料增强方法及增强塑料。
背景技术
通常，为了提升塑料的强度，可以采用玻璃纤维或微观上呈颗粒状的无机材料作为改性剂加入塑料母料中。这两种改性方法虽然能够提升塑料的强度，但是同时也会引起其他问题。
玻璃纤维是具有高强度的纤维状材料，通过将长维度的玻璃纤维分散在塑料内，当塑料受到外力作用时，长维度、高强度的玻璃纤维可以对外力产生一个较好的反作用力，从而实现对塑料的增强。但是，长维度的玻璃纤维在高温加工过程中会产生应力，在后期制成品的使用中，应力会缓慢释放，从而导致塑料制品(尤其是薄板状制品，例如菜板)完全变形，影响制品使用。
颗粒状的无机材料会与塑料基体产生较明显的界面，因此会导致塑料基体的韧性降低。
在该背景技术部分中公开的以上信息仅用于增强对本发明构思的背景的理解，因此，以上信息可能包含不构成对于本领域技术人员来说在该国家已经知晓的现有技术的信息。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题中的一个或多个，本发明提供了一种塑料增强方法及增强塑料。
本发明的示例性实施例提供了一种塑料增强方法，该方法包括以下步骤：制备包括层状硅酸盐和塑料母料的第一颗粒，在所述第一颗粒中，层状硅酸盐的质量占比为40wt％～60wt％；将所述第一颗粒与熔融的塑料母料混合，制备第二颗粒，在所述第二颗粒中，层状硅酸盐的质量占比为1wt％～10wt％；使用所述第二颗粒作为原料，通过塑料加工工艺来制备增强塑料。
根据本发明的示例性实施例，塑料母料可以为聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚醚醚酮、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
根据本发明的示例性实施例，层状硅酸盐可以包括叶蜡石、高岭石、白云母、海绿石、葡萄石、绿泥石、伊利石、铁锂云母、锂云母、羟铁云母、黑云母、金云母、蛭石、蒙脱石、滑石和蛇纹石中的至少一种。
根据本发明的示例性实施例，制备第一颗粒的步骤可以包括：分别提供层状硅酸盐粉末和塑料母料；将层状硅酸盐粉末和塑料母料与粘结剂、分散剂、消泡剂和去离子水混合，得到浆料；对浆料进行喷雾干燥，得到粉体；对粉体进行烧结。
根据本发明的示例性实施例，分别提供层状硅酸盐粉末和塑料母料的步骤可以包括对层状硅酸盐粉末和塑料母料中的至少一者进行研磨的步骤。
根据本发明的示例性实施例，第一颗粒中的层状硅酸盐的粒度可以在1μm～10μm的范围内。
根据本发明的示例性实施例，第一颗粒的尺寸长度在6mm～30mm的范围内，直径在3mm～5mm的范围内。
根据本发明的示例性实施例，加工工艺可以包括注塑成型、挤出成型、模压成型、压延成型、吹塑成型、滴塑成型、层压成型、浇注成型、涂覆成型中的至少一种。
根据本发明的示例性实施例，方法还可以包括对层状硅酸盐进行酸洗的步骤。
根据本发明的示例性实施例，对层状硅酸盐进行酸洗的步骤可以包括：将层状硅酸盐粉末加入质量浓度为5％～20％的盐酸溶液中，盐酸溶液的体积为初始层状硅酸盐的体积的3～5倍；在50℃～70℃温度下，将混合液放置1～2小时；对混合液进行过滤，对层状硅酸盐粉末进行水洗；对层状硅酸盐粉末进行干燥。
本发明的示例性实施例提供了一种增强塑料，增强塑料通过上述方法制备得到。
通过本发明的塑料增强方法制备的增强塑料具备优异的强度和韧性，而且不易变形。
具体实施方式
下面将详细描述根据发明构思的示例性实施例，以解释本发明。然而，本发明可以以多种不同的形式来实施，不应该被理解为局限于在此提出的示例性实施例。提供这些实施例使本发明的公开将是彻底的和完整的，并将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。
如前文所述，由于玻璃纤维和颗粒状无机材料在增强塑料的同时会给塑料的其他性能带来负面影响，因此本发明提出了一种既能够提高塑料的强度，又不会导致塑料制品变形以及韧性降低等问题的塑料增强方法。
根据本发明的示例性实施例的塑料增强方法包括：制备包括层状硅酸盐和塑料母料的第一颗粒，在第一颗粒中，层状硅酸盐的质量占比为40wt％～60wt％；将第一颗粒与熔融的塑料母料混合，制备第二颗粒，在第二颗粒中，层状硅酸盐的质量占比为1wt％～10wt％；使用第二颗粒作为原料，通过塑料加工工艺来制备增强塑料。
在本发明的示例性实施例中，塑料母料可以为通用的热塑性塑料。例如，塑料母料可以为聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚醚醚酮、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。这里，塑料加工工艺可以包括注塑成型、挤出成型、模压成型、压延成型、吹塑成型、滴塑成型、层压成型、浇注成型、涂覆成型中的至少一种。
层状硅酸盐是一种天然矿物，天然生成的层状硅酸盐的每一个晶层约1nm厚，层与层之间通过范德华力结合在一起。由于层状硅酸盐具有层状结构，当将其与诸如塑料的聚合物共混时，聚合物分子可以进入层状硅酸盐层间的空间内，使得层状硅酸盐与聚合物基体具有较大的接触面积，同时，聚合物分子又不会完全填充层状硅酸盐层间的空间，而会保留一定孔隙，因此，使用层状硅酸盐来增强诸如塑料的聚合物可以有效地提高聚合物的韧性，并且不会使聚合物因应力而变型。
在本发明构思的示例性实施例中，层状硅酸盐可以包括叶蜡石、高岭石、白云母、海绿石、葡萄石、绿泥石、伊利石、铁锂云母、锂云母、羟铁云母、黑云母、金云母、蛭石、蒙脱石、滑石和蛇纹石中的至少一种。其化学式分别表示如下：
叶蜡石Al2[Si4O10](OH)2；
高岭石Al4[Si4O10](OH)8；
白云母KAl2[Si3AlO10](OH,F)2；
海绿石K(Fe,Mg,Al)2[Si4O10](OH)2；
葡萄石Ca2Al[Si3AlO10](OH)2；
绿泥石(Mg,Al,Fe)6[(Si,Al)4O10](OH)8；
伊利石(K,H3O)(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2；
铁锂云母K(Li,Fe,Al)3[Si3-3.5Al1-0.5O10](OH,F)2；
锂云母K(Li,Al)2.5-3[Si3.5-3Al0.5-1O10](OH,F)2；
羟铁云母KFe3[Si3AlO10](OH,F)2；
黑云母K(Mg,Fe)3[Si3AlO10](OH,F)2；
金云母KMg3[Si3AlO10](OH,F)2；
蛭石[(Mg,Ca)0.5(H2O)4](Mg,Fe,Al)3[(Si,Al)4O10](OH)2；
蒙脱石(Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2·nH2O；
滑石Mg3[Si4O10](OH)2；
蛇纹石Mg6[Si4O10](OH)8。
在本领域中，改性塑料常用的工艺是直接将改性填料与塑料母料混合后加工成型；或者先将塑料母料熔融，然后将改性填料加入到熔融的塑料母料母料中再进行加工成型。但是，由于塑料作为分子链聚合物具备较高的粘性，层状硅酸盐与塑料母料母料共混后很难在塑料母料母料中均匀分散，这会导致层状硅酸盐在成型后的制品中的分散极不均匀，导致制品存在缺陷。
在本发明构思的塑料增强方法中，首先将层状硅酸盐与塑料母料制备成第一颗粒，然后再将第一颗粒加入到熔融的塑料母料中以制备第二颗粒。采用这种方式，可以使层状硅酸盐更加均匀地分散在塑料母料，从而在增强塑料的同时，使得塑料制品的强度分布更加均匀。
在本发明构思的示例性实施例中，制备第一颗粒可以包括：分别提供层状硅酸盐粉末和塑料母料；将层状硅酸盐粉末和塑料母料与粘结剂、分散剂、消泡剂和去离子水混合，得到浆料；对浆料进行喷雾干燥，得到粉体；对粉体进行烧结。
具体地，可以提供具有一定粒度和形状的层状硅酸盐粉末和塑料母料。因此，提供层状硅酸盐粉末和塑料母料的步骤可以包括对初始层状硅酸盐粉末和初始塑料母料进行研磨的步骤，以使层状硅酸盐和塑料母料呈球形或类球形并具有在1μm～10μm范围内的粒度，方便后续制浆和喷雾等工序。
另外，提供层状硅酸盐粉末的步骤还可以包括对层状硅酸盐进行酸洗的步骤。例如，当提供层状硅酸盐粉末的步骤包括研磨步骤时，可以在研磨前或掩模后对层状硅酸盐粉末进行酸洗。
在本发明构思的示例性实施例中，对层状硅酸盐进行酸洗可以包括以下步骤：将层状硅酸盐粉末加入质量浓度为5％～20％的盐酸溶液中，得到盐酸体积为初始层状硅酸盐体积3～5倍的混合液；在50℃～70℃温度下，将混合液放置1～2小时；对混合液进行过滤，对层状硅酸盐粉末进行水洗；对层状硅酸盐粉末进行干燥。酸洗后可以去除层状硅酸盐中的杂质(例如，层间的杂质)，从而增大层状硅酸盐层间的空间，使得更多的聚合物分子链可以进入层状硅酸盐的层间，从而改善层状硅酸盐与塑料母料之间的结合力。
在准备好层状硅酸盐粉末和塑料母料后，可以将层状硅酸盐粉末和塑料母料制备成浆料。具体地，可以将适量的层状硅酸盐粉末和塑料母料与粘结剂、分散剂、消泡剂和去离子水混合，搅拌均匀，得到浆料。
根据本发明构思的示例性实施例，浆料中的液体部分的组成可以为：0.1wt％～2wt％的粘结剂，0.05wt％～1wt％的分散剂、0.1wt％～2wt％的消泡剂和去离子水(余量)。根据本发明构思的示例性实施例，粘结剂可以包括聚乙烯醇、聚丙烯醇和其他高级醇类物质中的至少一种；消泡剂可以包括聚醚改性硅油和有机硅油中的至少一种；分散剂可以包括柠檬酸和三乙基己基磷酸中的至少一种。根据本发明构思的示例性实施例，浆料中的固体包括层状硅酸盐粉末和塑料母料，层状硅酸盐粉末和塑料母料的质量比可以为2:3～3:2，且浆料中的固含量可以为20wt％～70wt％。这是因为，当固含量小于20wt％时，造粒时间过长，成本太高；当固含量大于70wt％时，固含量较多，浆料中液体占比较少，后续的喷雾工序无法稳定进行，影响生产稳定性。
接下来，对配置好的浆料进行喷雾干燥。具体地，可以将料浆输送到6000转/分钟～15000转/分钟的高速甩液圆盘上，形成液滴，利用80℃～100℃的热风将液滴吹进100℃～180℃的干燥塔内，在下降过程中，经过5秒～30秒的停留，使液滴形成球形、实心的粉体。
然后，将上述制备好的粉末进行烧结，以去除粉末中的水分。具体地，根据原料粉体的物性来制定烧结曲线，升温速度可以在5℃/分钟～20℃/分钟的范围内，终点温度可以在80℃～120℃度的温度范围并保持3小时～30小时。然而，本发明构思不限于此。
之后，还可以对烧结后的粉末进行筛分，以将烧结后的粉末筛分成不同粒度区间的粉末。然而，示例性实施例不限于此，并且可以省略筛分步骤。
经过以上步骤，可以得到包括层状硅酸盐与塑料母料的第一颗粒。在本发明构思的示例性实施例中，层状硅酸盐在第一颗粒中的质量占比为40wt％～60wt％。第一颗粒的长度在6mm～30mm的范围内，直径在3mm～5mm的范围内。在第一颗粒中，层状硅酸盐的粒度在1μm～10μm的范围内。
接下来，可以将第一颗粒加入到熔融的塑料母料中，以制备第二颗粒。
在本发明构思的示例性实施例中，可以首先将塑料母料熔融，然后将质量为要加入到的熔融的塑料母料的质量的10wt％～30wt％的第一颗粒加入到熔融的塑料母料中。同时，保持塑料母料的熔融温度，使得第一颗粒中的塑料母料也达到熔融状态，并将混合物搅拌均匀，从而得到其中包括层状硅酸盐的塑料熔融液。然后，对得到的塑料熔融液进行造粒，从而得到第二颗粒。根据具体示例，在得到其中包括层状硅酸盐的塑料熔融液后，可以通过直径为3mm～5mm的细孔将上述塑料熔融液挤出，得到长度为8mm～10mm、直径为3mm～5mm的第二颗粒。
根据示例性实施例，在得到的第二颗粒中，层状硅酸盐的质量可以为第二颗粒的质量占比可以为1wt％～10wt％。
经过上述两步造粒工艺，可以使层状硅酸盐在塑料母料中均匀地分散。此外，在常规工艺中，将增强填料直接加入到熔融的塑料母料中搅拌后再成型。通过造粒工艺，避免了采用常规工艺导致的工艺时间较长以及塑料长时间保持高温状态而易老化等问题。
之后，可以采用塑料加工工艺，以第二颗粒为原料来制备增强塑料。
通过本发明构思的塑料增强方法，可以有效地提升塑料的强度，并且避免了塑料的韧性下降以及因应力而导致的变形。此外，本发明构思的塑料增强方法可以简化塑料的加工成型工艺，避免塑料在加工成型过程中老化。
通过本发明构思的塑料增强方法制备的增强塑料可以具有改善的强度，并且韧性不会降低，也不易变形。
在下文中，将结合具体示例来描述根据本发明构思的塑料增强方法。
实施例1
对蒙脱石((Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2·nH2O)粉末和聚丙烯(PP)粉末进行研磨，使其呈球形或类球形。其中，研磨后的蒙脱石粉末的平均粒度为5μm，聚丙烯粉末的平均粒度为5μm。
将1wt％的聚乙烯醇、0.5wt％的柠檬酸、1wt％的聚醚改性硅油和97.5wt％的去离子水混合均匀，配置成溶液。将质量比为1:1的研磨后的蒙脱石粉末和聚丙烯粉末与上述溶液混合，搅拌均匀，得到浆料。其中，浆料中的蒙脱石粉末和聚丙烯粉末的质量占比为45wt％。
将上述料浆输送到10500转/分钟的高速甩液圆盘上，形成液滴，利用90℃的热风将液滴吹进140℃的干燥塔内，在下降过程中，经过17秒的停留，使液滴形成球形、实心的粉体。
对所得分体进行烧结，其中，将升温速度设定为12℃/分钟，终点温度为100℃并保持终点温度17小时。
对上述烧结后的粉体进行筛分，选取平均粒度范围为10μm的粉末，得到蒙脱石的质量占比为50wt％的第一颗粒。
取适量的聚丙烯粉末，升温至其熔融温度使其熔融，然后向其中加入适量的第一颗粒。这里，第一颗粒与聚丙烯粉末的质量比为1:9。保持聚丙烯的熔融温度，将混合物搅拌均匀，得到其中含有5wt％的蒙脱石的聚丙烯熔融液。
将上述聚丙烯熔融液通过直径为4mm的细孔挤出，得到长度为9mm、直径为4mm的第二颗粒。蒙脱石在第二颗粒中的质量占比为5wt％。
将第二颗粒作为原料，采用注塑工艺制备蒙脱石增强聚丙烯试样。
实施例2
与实施例1的不同之处在于，采用海绿石作为层状硅酸盐。
实施例3
与实施例1的不同之处在于，采用铁锂云母作为层状硅酸盐。
实施例4
与实施例1的不同之处在于，采用蛭石作为层状硅酸盐。
实施例5
与实施例1的不同之处在于，采用聚碳酸酯(PC)作为塑料母料。
实施例6
与实施例1的不同之处在于，采用聚苯乙烯(PS)作为塑料母料。
实施例7
与实施例1的不同之处在于，采用聚乙烯(PE)作为塑料母料。
实施例8
与实施例1的不同之处在于，蒙脱石在第一颗粒中的质量占比为40wt％。
实施例9
与实施例1的不同之处在于，蒙脱石在第一颗粒中的质量占比为60wt％。
实施例10
与实施例1的不同之处在于，蒙脱石在第二颗粒中的质量占比为1wt％。
实施例11
与实施例1的不同之处在于，蒙脱石在第二颗粒中的质量占比为10wt％。
实施例12
与实施例1的不同之处在于，研磨后的蒙脱石的平均粒度为1μm。
实施例13
与实施例1的不同之处在于，研磨后的蒙脱石的平均粒度为10μm。
实施例14
对蒙脱石((Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2·nH2O)粉末和聚丙烯(PP)粉末进行研磨，使其呈球形或类球形。其中，研磨后的蒙脱石粉末的平均粒度为1μm，聚丙烯粉末的平均粒度范围为1μm。
将0.1wt％的聚乙烯醇、0.05wt％的柠檬酸、0.1wt％的聚醚改性硅油和99.75wt％的去离子水混合均匀，配置成溶液。将质量比为约1:1的研磨后的蒙脱石粉末和聚丙烯粉末与上述溶液混合，搅拌均匀，得到浆料。其中，浆料中的蒙脱石粉末和聚丙烯粉末的质量占比为20wt％。
将上述料浆输送到6000转/分钟的高速甩液圆盘上，形成液滴，利用80℃的热风将液滴吹进100℃的干燥塔内，在下降过程中，经过30秒的停留，使液滴形成球形、实心的粉体。
根据粉体的物性来制定烧结曲线，将升温速度设定为5℃/分钟，终点温度为100℃，保持30小时。
对上述烧结后的粉体进行筛分，选取平均粒度为2μm的粉末，得到蒙脱石的质量占比为50wt％的第一颗粒。
取适量的聚丙烯粉末，升温使其熔融，加入适量的第一颗粒。第一颗粒与聚丙烯粉末的质量比为1:9。保持聚丙烯的熔融温度，将混合物搅拌均匀，得到其中含有5wt％的蒙脱石的聚丙烯熔融液。
将上述聚丙烯熔融液通过直径为3mm的细孔挤出，得到长度为8mm、直径为3mm的第二颗粒。蒙脱石在第二颗粒中的质量占比为5wt％。
将第二颗粒作为原料，采用注塑工艺制备蒙脱石增强聚丙烯。
实施例15
对蒙脱石((Na,Ca)0.33(Al,Mg,Fe)2[(Si,Al)4O10](OH)2·nH2O)粉末和聚丙烯(PP)粉末进行研磨，使其呈球形或类球形。其中，研磨后的蒙脱石粉末的平均粒度为10μm，聚丙烯粉末的平均粒度为10μm。
将2wt％的聚乙烯醇、1wt％的柠檬酸、2wt％的聚醚改性硅油和95wt％的去离子水混合均匀，配置成溶液。将质量比为约1:1的研磨后的蒙脱石粉末和聚丙烯粉末与上述溶液混合，搅拌均匀，得到浆料。其中，浆料中的蒙脱石粉末和聚丙烯粉末的质量占比为70wt％。
将上述料浆输送到15000转/分钟的高速甩液圆盘上，形成液滴，利用100℃的热风将液滴吹进180℃的干燥塔内，在下降过程中，经过5秒的停留，使液滴形成球形、实心的粉体。
根据粉体的物性来制定烧结曲线，将升温速度设定为20℃/分钟，终点温度为100℃，保持3小时。
对上述烧结后的粉体进行筛分，选取平均粒度为20μm的粉末，得到蒙脱石的质量占比为50wt％的第一颗粒。
取适量的聚丙烯粉末，升温使其熔融，加入适量的第一颗粒。第一颗粒与聚丙烯粉末的质量比为1:9。保持聚丙烯的熔融温度，将混合物搅拌均匀，得到其中含有5wt％的蒙脱石的聚丙烯熔融液。
将上述聚丙烯熔融液通过直径为5mm的细孔挤出，得到长度为10mm、直径为5mm的第二颗粒。蒙脱石在第二颗粒中的质量占比为5wt％。
将第二颗粒作为原料，采用注塑工艺制备蒙脱石增强聚丙烯。
实施例16
与实施例1的不同之处在于，还包括对蒙脱石进行酸洗的步骤。
具体地，将蒙脱石粉末加入质量浓度为5％的盐酸溶液中，得到混合液；在70℃下，将混合液放置1小时；对混合液进行过滤，对蒙脱石粉末进行水洗；对蒙脱石粉末进行干燥。
实施例17
与实施例1的不同之处在于，还包括对蒙脱石进行酸洗的步骤。
具体地，将蒙脱石粉末加入质量浓度为20％的盐酸溶液中，得到混合液；在50℃下，将混合液放置2小时；对混合液进行过滤，对蒙脱石粉末进行水洗；对蒙脱石粉末进行干燥。
对比例1
与实施例1的不同之处在于，采用玻璃纤维来代替蒙脱石作为增强填料。
对比例2
与实施例1的不同之处在于，采用碳酸钙来代替蒙脱石作为增强填料。
对比例3
与实施例1的不同之处在于，直接将蒙脱石粉末加入熔融的聚丙烯中，搅拌均匀后进行注塑成型。
对比例4
与实施例1的不同之处在于，省略制备第一颗粒的步骤，直接制备第二颗粒，并注塑成型。
对比例5
与实施例1的不同之处在于，制备好第一颗粒后，不制备第二颗粒，而是将第一颗粒与聚丙烯粉末按照1:9的质量比混合后进行注塑成型。
对比例6
采用平均粒度为5μm的聚丙烯粉末通过注塑成型制备试样。
对上述实施例1至实施例17以及对比例1至对比例6制备的加工试样进行拉伸强度、洛氏硬度以及抗热变形能力测试。各指标含义如下：
拉伸强度：单位为MPa，反映塑料材质刚性指标，拉伸强度越大，刚性越强；
洛氏硬度：单位为R，硬度越大，材质表面耐切割能力越强；
抗热变形能力：单位为mm，该测试方法为自定义测试方法，反应塑料材料在高温高湿下的抗变形能力。具体测试方法如下：取长度为20cm、宽度为5cm、厚度为1cm的塑料试样，在温度50±2℃，相对湿度为93±3％的条件下放置10小时，塑料试样的中心部分会产生形变而以类似拱形形状升高，测量塑料试样的变形高度，变型高度越低，抗热变形能力越强。
测试结果如表1中所示。
表1
Figure BDA0003870010650000101
Figure BDA0003870010650000111
从表1可以看出，在相同的工艺条件下，与采用玻璃纤维增强塑料相比，通过本发明构思的采用层状硅酸盐增强塑料的方法可以使塑料的抗热变形能力显著提升。
此外，在相同的工艺条件下，与采用碳酸钙增强塑料相比，通过本发明构思的采用层状硅酸盐增强塑料的方法可以使塑料的拉伸强度显著提升，抗热变形能力也有所提升。
从表1还可以看出，与不进行造粒而直接将蒙脱石粉末与聚丙烯母料注塑成型相比，通过本发明构思的示例性实施例的方法制备的蒙脱石增强聚丙烯的硬度分布更加均匀，而且拉伸强度和抗热变形能力均有所提升。
与省略制备第一颗粒的方法相比，通过本发明构思的示例性实施例的方法制备的蒙脱石增强聚丙烯的抗热变形能力有所提升，而且不存在使用过程中变色的情况。
与省略制备第二颗粒的方法相比，通过本发明构思的示例性实施例的方法制备的蒙脱石增强聚丙烯的硬度分布更加均匀，而且抗热变形能力有所提升。
此外，与对比例6中的未进行增强改性的聚丙烯相比，通过本发明构思的示例性实施例的方法制备的层状硅酸盐增强聚丙烯的硬度和抗热变形能力均显著提升。
从表1还可以看出，增加对层状硅酸盐进行酸洗的步骤，可以使制备的增强聚丙烯具备更优异的拉伸强度和断裂韧性。
从实施例1至实施例7可以看出，本发明构思的制备方法普遍适用于各种层状硅酸盐以及通用的热塑性塑料。
从实施例1以及实施例8和9可以看出，在第一颗粒中，40wt％至60wt％的蒙脱石的加入量，最终都可以获得拉伸强度和断裂韧性优异的增强聚丙烯。
从实施例1以及实施例10和11可以看出，在第二颗粒中，1wt％至10wt％的蒙脱石的加入量，最终都可以获得拉伸强度和断裂韧性优异的增强聚丙烯。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换，均应涵盖在本发明权利要求的保护范围当中。

Claims (11)

1.一种塑料增强方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
制备包括层状硅酸盐和塑料母料的第一颗粒，在所述第一颗粒中，层状硅酸盐的质量占比为40wt％～60wt％；
将所述第一颗粒与熔融的塑料母料混合，制备第二颗粒，在所述第二颗粒中，层状硅酸盐的质量占比为1wt％～10wt％；
使用所述第二颗粒作为原料，通过塑料加工工艺来制备增强塑料。
2.根据权利要求1所述的塑料增强方法，其特征在于，塑料母料为聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚乙烯、聚醚醚酮、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的塑料增强方法，其特征在于，层状硅酸盐包括叶蜡石、高岭石、白云母、海绿石、葡萄石、绿泥石、伊利石、铁锂云母、锂云母、羟铁云母、黑云母、金云母、蛭石、蒙脱石、滑石和蛇纹石中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的塑料增强方法，其特征在于，制备第一颗粒的步骤包括：
分别提供层状硅酸盐粉末和塑料母料；
将层状硅酸盐粉末和塑料母料与粘结剂、分散剂、消泡剂和去离子水混合，得到浆料；
对所述浆料进行喷雾干燥，得到粉体；
对所述粉体进行烧结。
5.根据权利要求4所述的塑料增强方法，其特征在于，分别提供层状硅酸盐粉末和塑料母料的步骤包括对层状硅酸盐粉末和塑料母料中的至少一者进行研磨的步骤。
6.根据权利要求1所述的塑料增强方法，其特征在于，所述第一颗粒中的层状硅酸盐的粒度在1μm～10μm的范围内。
7.根据权利要求1所述的塑料增强方法，其特征在于，所述第一颗粒的尺寸长度在6mm～30mm的范围内，直径在3mm～5mm的范围内。
8.根据权利要求1所述的塑料增强方法，其特征在于，所述加工工艺包括注塑成型、挤出成型、模压成型、压延成型、吹塑成型、滴塑成型、层压成型、浇注成型、涂覆成型中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的塑料增强方法，其特征在于，所述方法还包括对层状硅酸盐进行酸洗的步骤。
10.根据权利要求9所述的塑料增强方法，其特征在于，对层状硅酸盐进行酸洗的步骤包括：
将层状硅酸盐粉末加入质量浓度为5％～20％的盐酸溶液中，盐酸溶液的体积为初始层状硅酸盐的体积的3～5倍；
在50℃～70℃温度下，将混合液放置1～2小时；
对混合液进行过滤，对层状硅酸盐粉末进行水洗；
对层状硅酸盐粉末进行干燥。
11.一种增强塑料，其特征在于，所述增强塑料通过权利要求1至10中的任一项所述的方法制备得到。
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