一種高性能工程塑料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高性能工程塑料及其制備方法，由聚酰胺、可膨脹石墨、Al2O3、玻纖、碳纖維、Al、SiO2、乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷組成，所述各組分之間的質(zhì)量份為聚酰胺50~70份、可膨脹石墨30~50份、Al2O330~50份、玻纖20~40份、碳纖維10~20份、Al0.1~5份、SiO220~40份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0.1~5份、油酸酰胺0.5~0.6份、硬脂酸鈣0.5~0.6份、滑石粉0.4~0.5份、碳酸鈣0.4~0.5份以及十溴二苯乙烷0.2~0.3份。通過本發(fā)明制備的高性能工程塑料解決了現(xiàn)有工程塑料耐沖擊性差、延伸率小、硬、脆的缺點(diǎn)，性能優(yōu)良，能很好的應(yīng)用于實(shí)際應(yīng)用，特別是其熱變形溫度高，拉伸強(qiáng)度高，彎曲強(qiáng)度和彎曲模量高，耐沖擊強(qiáng)度好。
【專利說明】一種高性能工程塑料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及塑料領(lǐng)域，尤其涉及了一種高性能工程塑料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 工程塑料是指一類可以作為結(jié)構(gòu)材料，在較寬的溫度范圍內(nèi)承受機(jī)械應(yīng)力，在較 為苛刻的化學(xué)物理環(huán)境中使用的高性能的高分子材料，其相對于通俗塑料有更強(qiáng)的環(huán)境承 受性和適應(yīng)性。
[0003] 工程塑料比金屬材料輕，易成型加工，成型能耗少，可以代替某些金屬做結(jié)構(gòu)材料 使用，成為當(dāng)今世界塑料工業(yè)發(fā)展中增長速度最快的材料，因?yàn)榛瘜W(xué)構(gòu)造不同，故耐藥品 性、摩擦特性、電、機(jī)械性能等也有若干差異。并且由于成形性不同，有適用于任何成型方式 者，亦有只能以某種成型方式加工者，造成應(yīng)用上的受限，且工程塑料具有耐沖擊性較差、 延伸率小、硬、脆的性質(zhì)，故工程塑料的研究刻不容緩。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的就在于提供了一種高性能工程塑料及其 制備方法，解決了現(xiàn)有工程塑料耐沖擊性差、延伸率小、硬、脆的缺點(diǎn)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的： 一種高性能工程塑料，由聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si0 2、乙烯-醋 酸乙烯共聚物、油酸酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷組成，所述各組分之 間的質(zhì)量份為聚酰胺50?70份、可膨脹石墨30?50份、Al 20330?50份、玻纖20?40份、碳纖維 10?20份、A1 0. 1?5份、Si022(T40份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0. 1?5份、油酸酰胺0. 5?0. 6 份、硬脂酸鈣〇. 5、. 6份、滑石粉0. 4、. 5份、碳酸鈣0. 4、. 5份以及十溴二苯乙烷0. 2、. 3 份。
[0006] 一種高性能工程塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 對聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si02、乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸 酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷進(jìn)行稱料； (2) 將步驟（1)的組分依次倒入高速混合機(jī)中混合攪拌，再通過雙螺桿機(jī)擠出； (3) 將步驟（2)的物料加至煉塑機(jī)輥筒上部，調(diào)節(jié)輥間距使物料迅速包輥，待物料加入 后，不斷用銅刀切翻上輥物料，使物料均勻； (4) 當(dāng)物料塑化成片后，調(diào)節(jié)輥間距到1mm，將料片寬度調(diào)整到18(T220mm，再對物料進(jìn) 行薄通2~3次，即可料片出料； (5) 將步驟（4)所出料片放到工作臺上，趁熱裁成方形，按出料方向交錯(cuò)疊放以備壓 制； (6) 將步驟（5)的料片放入平板壓機(jī)進(jìn)行熱壓，待平板壓機(jī)上的模板與料片的溫度降至 50°C以下時(shí)，即可卸壓脫模并取出板材。
[0007] 作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（2)中高速混合機(jī)混合的時(shí)間為5~10min，轉(zhuǎn)速為 15000r/min〇
[0008] 作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（2)中雙螺桿機(jī)擠出時(shí)的溫度為15(T300°C。
[0009] 作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（3)中輥的溫度為15(T200°C，輥間距為1mm。
[0010] 作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（3)中煉塑機(jī)的煉塑時(shí)間為l(Tl5min。
[0011] 作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（6)中平板壓機(jī)的預(yù)熱溫度為150°C，熱壓溫度為 160。。。
[0012] 作為一種優(yōu)選方案，所述步驟（6)中平板壓機(jī)的壓制時(shí)間為2~3h。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果： 1. 密度小，比強(qiáng)度高，抗沖擊、抗疲勞性能優(yōu)良； 2. 改善了潤滑性，增加了色澤、光澤，防靜電； 3. 穩(wěn)定性好，耐腐蝕性，延長了壽命； 4. 耐熱性高，降低了生產(chǎn)成本，節(jié)約資源和能源。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明，應(yīng)理解下述具體 實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0015] 實(shí)施例1 : 一種高性能工程塑料，由聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si0 2、乙烯-醋 酸乙烯共聚物、油酸酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷組成，所述各組分之 間的質(zhì)量份為聚酰胺50份、可膨脹石墨30份、Al 20330份、玻纖20份、碳纖維10份、A1 0. 1 份、Si0220份、乙烯-醋酸乙烯共聚物0. 1份、油酸酰胺0. 5份、硬脂酸鈣0. 5份、滑石粉0. 4 份、碳酸鈣〇. 4份以及十溴二苯乙烷0. 2份。
[0016] 一種高性能工程塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 對聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si02、乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸 酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷進(jìn)行稱料； (2) 將步驟（1)的組分依次倒入高速混合機(jī)中混合攪拌，再通過雙螺桿機(jī)擠出；所述高 速混合機(jī)混合的時(shí)間為5min，轉(zhuǎn)速為15000r/min，雙螺桿機(jī)擠出時(shí)的溫度為150°C; (3) 將步驟（2)的物料加至煉塑機(jī)輥筒上部，調(diào)節(jié)輥間距使物料迅速包輥，待物料加入 后，不斷用銅刀切翻上輥物料，使物料均勻；所述輥的溫度為150°C，輥間距為1mm;煉塑機(jī) 的煉塑時(shí)間為l〇min ; (4) 當(dāng)物料塑化成片后，調(diào)節(jié)輥間距到1mm，將料片寬度調(diào)整到180mm，再對物料進(jìn)行薄 通2次，即可料片出料； (5) 將步驟（4)所出料片放到工作臺上，趁熱裁成方形，按出料方向交錯(cuò)疊放以備壓 制； (6) 將步驟（5)的料片放入平板壓機(jī)進(jìn)行熱壓，待平板壓機(jī)上的模板與料片的溫度降 至50°C以下時(shí)，即可卸壓脫模并取出板材；所述平板壓機(jī)的預(yù)熱溫度為150°C，熱壓溫度為 160°C，壓制的時(shí)間為2h。
[0017] 將實(shí)施例1制備的高性能工程塑料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1。
[0018] 實(shí)施例2: 一種高性能工程塑料，由聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si0 2、乙烯-醋酸 乙烯共聚物、油酸酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷組成，所述各組分之間 的質(zhì)量份為聚酰胺55份、可膨脹石墨35份、Al 20335份、玻纖25份、碳纖維12. 5份、Al 1. 2 份、Si0225份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1. 2份、油酸酰胺0. 5份、硬脂酸鈣0. 5份、滑石粉0. 4 份、碳酸鈣〇. 4份以及十溴二苯乙烷0. 2份。
[0019] 一種高性能工程塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 對聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si02、乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸 酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷進(jìn)行稱料； (2) 將步驟（1)的組分依次倒入高速混合機(jī)中混合攪拌，再通過雙螺桿機(jī)擠出；所述高 速混合機(jī)混合的時(shí)間為7min，轉(zhuǎn)速為15000r/min，雙螺桿機(jī)擠出時(shí)的溫度為200°C; (3) 將步驟（2)的物料加至煉塑機(jī)輥筒上部，調(diào)節(jié)輥間距使物料迅速包輥，待物料加入 后，不斷用銅刀切翻上輥物料，使物料均勻；所述輥的溫度為150°C，輥間距為1mm;煉塑機(jī) 的煉塑時(shí)間為l〇min ; (4) 當(dāng)物料塑化成片后，調(diào)節(jié)輥間距到1mm，將料片寬度調(diào)整到195mm，再對物料進(jìn)行薄 通2次，即可料片出料； (5) 將步驟（4)所出料片放到工作臺上，趁熱裁成方形，按出料方向交錯(cuò)疊放以備壓 制； (6) 將步驟（5)的料片放入平板壓機(jī)進(jìn)行熱壓，待平板壓機(jī)上的模板與料片的溫度降 至50°C以下時(shí)，即可卸壓脫模并取出板材；所述平板壓機(jī)的預(yù)熱溫度為150°C，熱壓溫度為 160°C，壓制的時(shí)間為2h。
[0020] 將實(shí)施例2制備的高性能工程塑料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1。
[0021] 實(shí)施例3: 一種高性能工程塑料，由聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si0 2、乙烯-醋酸 乙烯共聚物、油酸酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷組成，所述各組分之間 的質(zhì)量份為聚酰胺60份、可膨脹石墨40份、Al 20340份、玻纖30份、碳纖維15份、A1 3份、 Si0230份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3份、油酸酰胺0. 6份、硬脂酸鈣0. 6份、滑石粉0. 5份、 碳酸鈣〇. 5份以及十溴二苯乙烷0. 3份。
[0022] 一種高性能工程塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 對聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si02、乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸 酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷進(jìn)行稱料； (2) 將步驟（1)的組分依次倒入高速混合機(jī)中混合攪拌，再通過雙螺桿機(jī)擠出；所述高 速混合機(jī)混合的時(shí)間為8min，轉(zhuǎn)速為15000r/min，雙螺桿機(jī)擠出時(shí)的溫度為250°C; (3) 將步驟（2)的物料加至煉塑機(jī)輥筒上部，調(diào)節(jié)輥間距使物料迅速包輥，待物料加入 后，不斷用銅刀切翻上輥物料，使物料均勻；所述輥的溫度為200°C，輥間距為1mm;煉塑機(jī) 的煉塑時(shí)間為15min ; (4) 當(dāng)物料塑化成片后，調(diào)節(jié)輥間距到1mm，將料片寬度調(diào)整到205mm，再對物料進(jìn)行薄 通3次，即可料片出料； (5) 將步驟（4)所出料片放到工作臺上，趁熱裁成方形，按出料方向交錯(cuò)疊放以備壓 制； (6)將步驟（5)的料片放入平板壓機(jī)進(jìn)行熱壓，待平板壓機(jī)上的模板與料片的溫度降 至50°C以下時(shí)，即可卸壓脫模并取出板材；所述平板壓機(jī)的預(yù)熱溫度為150°C，熱壓溫度為 160°C，壓制的時(shí)間為3h。
[0023] 將實(shí)施例3制備的高性能工程塑料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1。
[0024] 實(shí)施例4 : 一種高性能工程塑料，由聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si0 2、乙烯-醋酸 乙烯共聚物、油酸酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷組成，所述各組分之間 的質(zhì)量份為聚酰胺70份、可膨脹石墨50份、Al 20350份、玻纖40份、碳纖維20份、A1 5份、 Si0240份、乙烯-醋酸乙烯共聚物5份、油酸酰胺0. 6份、硬脂酸鈣0. 6份、滑石粉0. 5份、 碳酸鈣〇. 5份以及十溴二苯乙烷0. 3份。
[0025] 一種高性能工程塑料的制備方法，包括以下步驟： (1) 對聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si02、乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸 酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷進(jìn)行稱料； (2) 將步驟（1)的組分依次倒入高速混合機(jī)中混合攪拌，再通過雙螺桿機(jī)擠出；所述高 速混合機(jī)混合的時(shí)間為lOmin，轉(zhuǎn)速為15000r/min，雙螺桿機(jī)擠出時(shí)的溫度為300°C ; (3) 將步驟（2)的物料加至煉塑機(jī)輥筒上部，調(diào)節(jié)輥間距使物料迅速包輥，待物料加入 后，不斷用銅刀切翻上輥物料，使物料均勻；所述輥的溫度為200°C，輥間距為1mm;煉塑機(jī) 的煉塑時(shí)間為15min ; (4) 當(dāng)物料塑化成片后，調(diào)節(jié)輥間距到1mm，將料片寬度調(diào)整到220mm，再對物料進(jìn)行薄 通3次，即可料片出料； (5) 將步驟（4)所出料片放到工作臺上，趁熱裁成方形，按出料方向交錯(cuò)疊放以備壓 制； (6) 將步驟（5)的料片放入平板壓機(jī)進(jìn)行熱壓，待平板壓機(jī)上的模板與料片的溫度降 至50°C以下時(shí)，即可卸壓脫模并取出板材；所述平板壓機(jī)的預(yù)熱溫度為150°C，熱壓溫度為 160°C，壓制的時(shí)間為3h。
[0026] 將實(shí)施例4制備的高性能工程塑料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1。
[0027] 對比例1 : 購買無錫欣欣化纖的PA6工程塑料，對其進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1。
[0028]表一：

【權(quán)利要求】
1. 一種高性能工程塑料，其特征在于：所述的工程材料由聚酰胺、可膨脹石墨、ai2o 3、 玻纖、碳纖維、Al、Si02、乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及 十溴二苯乙烷組成，所述各組分之間的質(zhì)量份為聚酰胺5(T70份、可膨脹石墨3(T50份、 Al20330?50份、玻纖20?40份、碳纖維10?20份、A1 0. 1?5份、Si0220?40份、乙烯-醋酸乙 烯共聚物〇. 1飛份、油酸酰胺〇. 5~0. 6份、硬脂酸鈣0. 5~0. 6份、滑石粉0. 4~0. 5份、碳酸鈣 0? 4?0? 5份以及十溴二苯乙烷0? 2?0? 3份。
2. -種制備權(quán)利要求1所述的高性能工程塑料的制備方法，其特征是包括以下步驟： (1) 對聚酰胺、可膨脹石墨、A1203、玻纖、碳纖維、Al、Si02、乙烯-醋酸乙烯共聚物、油酸 酰胺、硬脂酸鈣、滑石粉、碳酸鈣以及十溴二苯乙烷進(jìn)行稱料； (2) 將步驟（1)的組分依次倒入高速混合機(jī)中混合攪拌，再通過雙螺桿機(jī)擠出； (3) 將步驟（2)的物料加至煉塑機(jī)輥筒上部，調(diào)節(jié)輥間距使物料迅速包輥，待物料加入 后，不斷用銅刀切翻上輥物料，使物料均勻； (4) 當(dāng)物料塑化成片后，調(diào)節(jié)輥間距到1mm，將料片寬度調(diào)整到18(T220mm，再對物料進(jìn) 行薄通2~3次，即可料片出料； (5) 將步驟（4)所出料片放到工作臺上，趁熱裁成方形，按出料方向交錯(cuò)疊放以備壓 制； (6) 將步驟（5)的料片放入平板壓機(jī)進(jìn)行熱壓，待平板壓機(jī)上的模板與料片的溫度降至 50°C以下時(shí)，即可卸壓脫模并取出板材。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能工程塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2) 中高速混合機(jī)混合的時(shí)間為5~10min，轉(zhuǎn)速為15000r/min。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能工程塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2) 中雙螺桿機(jī)擠出時(shí)的溫度為15(T300°C。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能工程塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟（3) 中輥的溫度為15(T200°C，輥間距為1mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能工程塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟（3) 中煉塑機(jī)的煉塑時(shí)間為l(Tl5min。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能工程塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟（6) 中平板壓機(jī)的預(yù)熱溫度為150°C，熱壓溫度為160°C。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高性能工程塑料的制備方法，其特征在于：所述步驟（6) 中平板壓機(jī)的壓制時(shí)間為2~3h。
【文檔編號】C08K3/36GK104327496SQ201410550982
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月17日
【發(fā)明者】龔偉 申請人:蘇州博云塑業(yè)有限公司