一种改性石膏基晶须增强增韧塑料及其制备方法
阅读：1033发布：2020-08-13
专利汇可以提供一种改性石膏基晶须增强增韧塑料及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种改性 石膏 基晶须增强增韧塑料及其制备方法，以塑料为基体，采用以 硫酸 钙 晶须为 内核 、弹性体为外层包覆材料所形成的 核壳结构 对所述塑料进行功能化改性。本发明原料为α-半 水 硫酸钙基晶须 热分解 温度 较高，有效解决了在机械共混阶段的高温条件下晶须失 水解 体的问题；晶须表面经憎水改性和弹性前驱体聚合包覆，形成的弹性体包覆无机刚性粒子结构对硬质塑料增强增韧效果。，下面是一种改性石膏基晶须增强增韧塑料及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种改性石膏基晶须增强增韧塑料，其特征在于它以塑料为基体，采用以硫酸钙晶须为内核、弹性体为外层包覆材料所形成的核壳结构对所述塑料进行功能化改性。
2.根据权利要求1所述的一种改性石膏基晶须增强增韧塑料，其特征在于所述弹性体为聚甲基丙烯酸丁酯、聚氨酯、丁腈橡胶中的一种或几种按任意比例的混合物。
3.根据权利要求1所述的一种改性石膏基晶须增强增韧塑料，其特征在于所述硫酸钙晶须为α-半水硫酸钙晶须，直径在1-10μm范围内，长径比不超过10。
4.根据权利要求3所述的一种改性石膏基晶须增强增韧塑料，其特征在于所述α-半水硫酸钙晶须采用如下方法制备：配制质量分数为20％-30％的热稳定剂溶液，加入磷石膏和晶型调控剂在常压80-95℃条件下反应4-6小时，然后趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥后即为α-半水硫酸钙晶须；其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:(4～8)；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.05-0.10％。
5.根据权利要求4所述的一种改性石膏基晶须增强增韧塑料，其特征在于所述晶须热稳定剂溶液为质量分数均为20％-30％的NaCl溶液和K2SO4溶液按1:(0.1-10)体积混合配制而成；或者所述晶须热稳定剂溶液为质量分数均为20％-30％的NaCl溶液和CaCl2溶液按1:
(0.1-10)体积混合配制而成。
6.根据权利要求4所述的一种改性石膏基晶须增强增韧塑料，其特征在于所述晶型调控剂为柠檬酸钠和葡萄酸钠的混合物，柠檬酸钠和葡萄酸钠质量配比范围控制在1：(0.1～
10)。
7.一种改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)选取硫酸钙晶须，直径在1-10μm范围内，长径比不超过10；按质量百分比计，称取弹性前驱体10％～20％、硫酸钙晶须10％～20％、塑料粒子60％～70％和余量的抗氧剂；
(2)配制质量分数3％-5％的KH-550乙醇溶液，将硫酸钙晶须加入其中混合后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
(3)将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液混合均匀，使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后继续加入塑料粒子和抗氧化剂混合均匀，所得到混合料经挤出造粒后，即得弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性塑料。
8.根据权利要求7所述的一种改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，其特征在于步骤(3)中所述挤出造粒时，螺杆转速为120-300转/分钟，温度为170-220℃。
9.根据权利要求7所述的一种改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，其特征在于所述弹性前驱体为甲基丙烯酸丁酯；或者所述弹性前驱体为乙二醇及二异氰酸酯；或者所述弹性前驱体为丁二烯及丙烯腈。
10.根据权利要求7所述的一种改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，其特征在于所述塑料粒子为硬质塑料料粒。
一种改性石膏基晶须增强增韧塑料及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种改性石膏基晶须增强增韧塑料及其制备方法，磷化工制备技术领域。
背景技术
[0003] 由Vincent的聚合物脆性—韧性断裂理论可以判定，PVC属于脆性材料范畴，而且PVC材料的脆性严重制约了其生产和应用，所以对PVC材料的增韧改性研究是工业应用领域亟待解决的问题，也是制备高性能PVC复合材料的必然要求。另外，由于PVC树脂存在一些缺陷，一般不能直接将其用于生产，必须添加相应的稳定剂、改性剂和助剂等才能大量投产。同时硬质PVC在生产过程中熔体流动性差，加工困难，其制品抗冲击性、热稳定性、耐候性不佳，如果不对硬质PVC材料进行改性处理，只能用其来生产低性能要求的型材、管材，应用范围比较狭窄。在不以损害材料强度和其它物性的基础上，同时提高PVC制品的韧性，对拓宽PVC的工程应用领域具有极其重要的意义。
[0004] 1939年，人类第一次制得玻璃纤维(简称玻纤GF)，玻纤开始进入工程应用领域。用玻纤增强改性PVC，可提高PVC复合材料的弯曲强度、拉伸强度和冲击强度。在一定范围内，随着玻纤含量的增加，弯曲强度、拉伸强度、冲击强度随之增加。由于玻纤增强PVC具有良好的力学性能，因而可以广泛地用作结构材料。但是玻纤增强PVC材料的加工难度大，制品耐热性差，分散性、均匀性难以控制，因此玻纤增强材料难以成为塑料加工业的主要材料，不能进行大规模生产应用，尤其在大型件的生产领域受到限制。
[0005] 氯化聚乙烯(CPE)是一种高分子弹性体材料，是由高密度聚乙烯(HDPE)经氯化而制得。美国陶氏化学公司研发的新型改性剂CPE Tyrim2500p，能显著改善硬质PVC制品的低温冲击性能。但就目前看，国内CPE较之其他功能填料，CPE的改性效果比较差，成本高，其抗冲性能差，并且会降低PVC制品强度。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种改性石膏基晶须增强增韧塑料及其制备方法，有效提高塑料材料的强度、韧性及尺寸稳定性。
[0007] 本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
[0009] 按上述方案，所述塑料为硬质塑料。
[0011] 按上述方案，所述硫酸钙晶须直径在1-10μm范围内，长径比不超过10。该硫酸钙晶须可以为无水硫酸钙晶须、半水硫酸钙晶须、二水硫酸钙晶须，半水硫酸钙晶须可以为α-半水硫酸钙晶须。
[0012] 按上述方案，α-半水硫酸钙晶须的直径在1-10μm范围内，长径比不超过10，可以采用如下方法制备：配制浓度范围在20％-30％(质量分数)的热稳定剂溶液，加入磷石膏和晶型调控剂在常压80-95℃条件下反应4-6小时，然后趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥后即为α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:(4～8)；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.05-0.10％。
[0013] 具体地，所述磷石膏为提纯后的磷石膏，可以采用固体废渣磷石膏为原料，经合成反应、过滤、加热溶解、热过滤和冷却结晶得到。
[0014] 具体地，所述晶须热稳定剂溶液为质量分数均为20％-30％的NaCl溶液和K2SO4溶液按1:(0.1-10)体积混合配制而成；或者所述晶须热稳定剂溶液为质量分数均为20％-30％的NaCl溶液和CaCl2溶液按1:(0.1-10)体积混合配制而成。
[0015] 具体地，所述晶型调控剂为柠檬酸钠和葡萄酸钠的混合物，柠檬酸钠和葡萄酸钠质量配比范围控制在1：(0.1～10)。
[0016] 上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0018] (2)配制质量分数3％-5％的KH-550乙醇溶液，将硫酸钙晶须加入其中混合后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
[0019] (3)将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液混合均匀，使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后继续加入塑料粒子和抗氧化剂混合均匀，所得到混合料经挤出造粒后，即得弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性塑料。
[0020] 具体地，步骤(2)中质量分数3％-5％的KH-550乙醇溶液配制方法为：将KH-550溶于乙醇中，不需要加入溶剂水，3-5％说的是KH-550在乙醇中的质量含量。
[0021] 具体地，步骤(3)中两次混合，第一次混合时，搅拌速度控制在300-500转/分钟，搅拌时间30-40分钟；第二次混合时，搅拌速度控制在300-500转/分钟，搅拌时间10-25分钟。
[0022] 具体地，步骤(3)中所述挤出造粒时，螺杆转速为120-300转/分钟，温度为170-220℃。
[0023] 具体地，所述弹性前驱体为甲基丙烯酸丁酯；或者所述弹性前驱体为乙二醇及二异氰酸酯，两者质量配比范围约为3-4：1；或者所述弹性前驱体为丁二烯及丙烯腈，两者质量配比范围3-6：2。
[0024] 按上述方案，所述塑料粒子为硬质塑料料粒。
[0025] 按上述方案，所述抗氧化剂可以选用Irganox B921。
[0026] 本发明以理想尺寸的硫酸钙晶须出发，用硅烷偶联剂的乙醇溶液对该晶须进行疏水处理，然后加入弹性前驱体，使其充分加成聚合，并包覆于晶须表面，制得包覆硫酸钙晶须的弹性体(即一种增强增韧改性剂)；然后将该增强增韧改性剂与硬质塑料料粒通过高速混合机及双螺杆挤出机进行混合挤出造粒，进一步制备改性石膏基晶须增强增韧塑料，即为增强增韧改性塑料。
[0027] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0028] 1、本发明是在硬质塑料聚合物中加入理想尺寸的硫酸钙晶须后，以晶须作为增强纤维、颜料和填料应用于硬质塑料聚合物中制备复合材料可提高塑料材料的强度、韧性及尺寸稳定性。
[0029] 2、本发明可以通过将磷矿伴生钙资源制备成晶须，原料为磷化工固废，成本低；所得的硫酸钙基晶须热分解温度较高，有效解决了在机械共混阶段的高温条件下晶须失水解体的问题；晶须表面经憎水改性和弹性前驱体聚合包覆，形成的弹性体包覆无机刚性粒子结构对硬质塑料具有优良的增强增韧效果。
[0030] 3、本发明结合半水石膏晶须中添加钠离子对热力学行为的影响，利用磷矿伴生钙资源在含钠离子的盐溶液中通过添加晶型调控剂在常压水热条件下制备出热分解温度较高，长径比较低的短粗状α-半水硫酸钙晶须，并以此作为硬质塑料的增强剂和红外热反射功能填料，对硬质塑料的力学和隔热性能进行功能化改性，将废弃物进行高值化利用，可实现低成本多功能化，降低硬质塑料改性成本。
具体实施方式
[0031] 为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
[0032] 实施例1
[0033] 一种塑料增强增韧改性石膏基晶须及其制备方法，是硬质塑料料粒为基体，采用以α-半水硫酸钙晶须为内核、弹性体聚甲基丙烯酸丁酯为外层包覆材料所形成的核壳结构对所述硬质塑料料粒进行功能化改性。
[0034] 本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在5-10μm，长径比为1-6，制备方法如下：分别配制好浓度为20wt％的NaCl溶液、浓度为20wt％的K2SO4溶液，将两者按体积比3：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为85℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:4；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
[0035] 上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0036] (1)选取上述α-半水硫酸钙晶须，按质量百分比计，称取弹性前驱体甲基丙烯酸丁酯20％、干燥的α-半水硫酸钙晶须10％、硬质塑料料粒69％和1％的抗氧剂(Irganox B921)；
[0037] (2)配制质量分数3％的KH-550乙醇溶液，量取1％硫酸钙晶须质量的KH-550乙醇溶液，与步骤(1)所备用的硫酸钙晶须一起加入高速混合机中，高速混合10min后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
[0038] (3)a、按配比，将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液加入混合机高速搅拌30-40分钟使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后再在高速混合机中加入继续加入硬质塑料料粒和抗氧化剂搅拌20-25分钟后达到混合均匀后，出料待用；
[0040] 此实施例制备出的增韧增强和隔热性能的晶须改性剂使硬质塑料在23℃抗冲强度比改性前提升≥30％，而增韧增强改性成本降低40％，另外改性硬质塑料制品半球反射、发射率≥80％，隔热温差≥10℃。
[0041] 实施例2
[0042] 一种塑料增强增韧改性石膏基晶须及其制备方法，是硬质塑料料粒为基体，采用以α-半水硫酸钙晶须为内核、弹性体聚氨酯为外层包覆材料所形成的核壳结构对所述硬质塑料料粒进行功能化改性。
[0043] 本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在2-8μm，长径比为3-8，制备方法如下：分别配制好浓度为25wt％的NaCl溶液、浓度为25wt％的K2SO4溶液，将两者按体积比3：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为95℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:4；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
[0044] 上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0045] (1)选取上述α-半水硫酸钙晶须；按质量百分比计，称取弹性前驱体乙二醇12％、二异氰酸酯3％、干燥的α-半水硫酸钙晶须15％、硬质塑料料粒68.5％和1.5％的抗氧剂(Irganox B921)；
[0046] (2)配制质量分数5％的KH-550乙醇溶液，量取1％硫酸钙晶须质量的KH-550乙醇溶液，与步骤(1)所备用的硫酸钙晶须一起加入高速混合机中，高速混合10min后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
[0047] (3)a、按配比，将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液加入混合机高速搅拌30-35分钟使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后再在高速混合机中加入继续加入硬质塑料料粒和抗氧化剂搅拌10-15分钟后达到混合均匀后，出料待用；
[0048] b、所得到混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速250转/分钟，温度200℃，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒后即得聚氨酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性塑料。
[0049] 实施例3
[0050] 一种塑料增强增韧改性石膏基晶须及其制备方法，是硬质塑料料粒为基体，采用以α-半水硫酸钙晶须为内核、弹性体聚甲基丙烯酸丁酯为外层包覆材料所形成的核壳结构对所述硬质塑料料粒进行功能化改性。
[0051] 本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在2-8μm，长径比为3-8，制备方法如下：分别配制好浓度为20wt％的NaCl溶液、浓度为20wt％的CaCl2溶液，将两者按体积比2：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为85℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:4；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
[0052] 上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0053] (1)选取上述α-半水硫酸钙晶须；按质量百分比计，称取弹性前驱体甲基丙烯酸丁酯20％、干燥的α-半水硫酸钙晶须10％、硬质塑料料粒69％和1％的抗氧剂(Irganox B921)；
[0054] (2)配制质量分数3％的KH-550乙醇溶液，量取1％硫酸钙晶须质量的KH-550乙醇溶液，与步骤(1)所备用的硫酸钙晶须一起加入高速混合机中，高速混合10min后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
[0055] (3)a、按配比，将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液加入混合机高速搅拌30-40分钟使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后再在高速混合机中加入继续加入硬质塑料料粒和抗氧化剂搅拌10-25分钟后达到混合均匀后，出料待用；
[0056] b、所得到混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速250转/分钟，温度200℃，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒后即得聚甲基丙烯酸丁酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性塑料。
[0057] 实施例4
[0058] 一种塑料增强增韧改性石膏基晶须及其制备方法，是硬质塑料料粒为基体，采用以α-半水硫酸钙晶须为内核、弹性体聚氨酯为外层包覆材料所形成的核壳结构对所述硬质塑料料粒进行功能化改性。
[0059] 本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在5-10μm，长径比为1-6，制备方法如下：分别配制好浓度为25wt％的NaCl溶液、浓度为25wt％的CaCl2溶液，将两者按体积比2：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为95℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:8；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
[0060] 上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0061] (1)选取上述α-半水硫酸钙晶须；按质量百分比计，称取弹性前驱体乙二醇12％、二异氰酸酯3％、干燥的α-半水硫酸钙晶须15％、硬质塑料料粒69％和1％的抗氧剂(Irganox B921)；
[0062] (2)配制质量分数5％的KH-550乙醇溶液，量取1％硫酸钙晶须质量的KH-550乙醇溶液，与步骤(1)所备用的硫酸钙晶须一起加入高速混合机中，高速混合10min后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
[0063] (3)a、按配比，将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液加入混合机高速搅拌30-40分钟使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后再在高速混合机中加入继续加入硬质塑料料粒和抗氧化剂搅拌10-25分钟后达到混合均匀后，出料待用；
[0064] b、所得到混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速250转/分钟，温度200℃，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒后即得聚氨酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性塑料。
[0065] 实施例5
[0066] 一种塑料增强增韧改性石膏基晶须及其制备方法，是硬质塑料料粒为基体，采用以α-半水硫酸钙晶须为内核、弹性体聚甲基丙烯酸丁酯为外层包覆材料所形成的核壳结构对所述硬质塑料料粒进行功能化改性。
[0067] 本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在5-10μm，长径比为1-6，制备方法如下：分别配制好浓度为20wt％的NaCl溶液、浓度为20wt％的K2SO4溶液，将两者按体积比2：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为85℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:4；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
[0068] 上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0069] (1)选取上述α-半水硫酸钙晶须；按质量百分比计，称取弹性前驱体甲基丙烯酸丁酯20％、干燥的α-半水硫酸钙晶须10％、硬质塑料料粒69％和1％的抗氧剂(Irganox B921)；
[0070] (2)配制质量分数3％的KH-550乙醇溶液，量取1％硫酸钙晶须质量的KH-550乙醇溶液，与步骤(1)所备用的硫酸钙晶须一起加入高速混合机中，高速混合10min后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
[0071] (3)a、按配比，将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液加入混合机高速搅拌30-40分钟使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后再在高速混合机中加入继续加入硬质塑料料粒和抗氧化剂搅拌10-25分钟后达到混合均匀后，出料待用；
[0072] b、所得到混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速250转/分钟，温度200℃，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒后即得聚甲基丙烯酸丁酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性塑料。
[0073] 实施例6
[0074] 一种塑料增强增韧改性石膏基晶须及其制备方法，是硬质塑料料粒为基体，采用以α-半水硫酸钙晶须为内核、弹性体聚氨酯为外层包覆材料所形成的核壳结构对所述硬质塑料料粒进行功能化改性。
[0075] 本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在2-8μm，长径比为3-8，制备方法如下：分别配制好浓度为30wt％的NaCl溶液、浓度为30wt％的K2SO4溶液，将两者按体积比2：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为95℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:8；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
[0076] 上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0077] (1)选取上述α-半水硫酸钙晶须；按质量百分比计，称取弹性前驱体乙二醇15％、二异氰酸酯5％、干燥的α-半水硫酸钙晶须15％、硬质塑料料粒63％和2％的抗氧剂(Irganox B921)；
[0078] (2)配制质量分数5％的KH-550乙醇溶液，量取1％硫酸钙晶须质量的KH-550乙醇溶液，与步骤(1)所备用的硫酸钙晶须一起加入高速混合机中，高速混合10min后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
[0079] (3)a、按配比，将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液加入混合机高速搅拌30-35分钟使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后再在高速混合机中加入继续加入硬质塑料料粒和抗氧化剂搅拌20-25分钟后达到混合均匀后，出料待用；
[0080] b、所得到混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速250转/分钟，温度200℃，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒后即得聚氨酯弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性塑料。
[0081] 实施例7
[0082] 一种塑料增强增韧改性石膏基晶须及其制备方法，是硬质塑料料粒为基体，采用以α-半水硫酸钙晶须为内核、弹性体丁腈橡胶为外层包覆材料所形成的核壳结构对所述硬质塑料料粒进行功能化改性。
[0083] 本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在5-10μm，长径比为1-6，制备方法如下：分别配制好浓度为20wt％的NaCl溶液、浓度为20wt％的CaCl2溶液，将两者按体积比2：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为85℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:4；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
[0084] 上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0085] (1)选取上述α-半水硫酸钙晶须；按质量百分比计，称取弹性前驱体丁二烯15％、丙烯腈5％、干燥的α-半水硫酸钙晶须14％、硬质塑料料粒65％和1％的抗氧剂(Irganox B921)；
[0086] (2)配制质量分数3％的KH-550乙醇溶液，量取1％硫酸钙晶须质量的KH-550乙醇溶液，与步骤(1)所备用的硫酸钙晶须一起加入高速混合机中，高速混合10min后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
[0087] (3)a、按配比，将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液加入混合机高速搅拌30-40分钟使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后再在高速混合机中加入继续加入硬质塑料料粒和抗氧化剂搅拌10-25分钟后达到混合均匀后，出料待用；
[0088] b、所得到混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速250转/分钟，温度200℃，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒后即得丁腈橡胶弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性塑料。
[0089] 实施例8
[0090] 一种塑料增强增韧改性石膏基晶须及其制备方法，是硬质塑料料粒为基体，采用以α-半水硫酸钙晶须为内核、弹性体丁腈橡胶为外层包覆材料所形成的核壳结构对所述硬质塑料料粒进行功能化改性。
[0091] 本实施例所采用的α-半水硫酸钙晶须，直径在2-8μm，长径比为3-8，制备方法如下：分别配制好浓度为30wt％的NaCl溶液、浓度为30wt％的CaCl2溶液，将两者按体积比4：1混合后倒入反应器中；然后往反应器中加入磷石膏和晶型调控剂，设定反应温度为85℃，水浴加热，恒温反应4小时后，趁热抽滤，将滤饼放在真空干燥箱干燥，干燥得到α-半水硫酸钙晶须。其中，磷石膏与热稳定剂溶液的固液质量比为1:8；晶型调控剂的加入量为磷石膏质量的0.10％。
[0092] 上述改性石膏基晶须增强增韧塑料的制备方法，包括如下步骤：
[0093] (1)选取上述α-半水硫酸钙晶须；按质量百分比计，称取弹性前驱体丁二烯12％、丙烯腈8％、干燥的α-半水硫酸钙晶须19％、硬质塑料料粒60％和1％的抗氧剂(Irganox B921)；
[0094] (2)配制质量分数5％的KH-550乙醇溶液，量取1％硫酸钙晶须质量的KH-550乙醇溶液，与步骤(1)所备用的硫酸钙晶须一起加入高速混合机中，高速混合10min后出料，得到改性后的硫酸钙晶须溶液；
[0095] (3)a、按配比，将弹性前驱体和改性后的硫酸钙晶须溶液加入混合机高速搅拌35-40分钟使其充分发生加成聚合反应，得到包覆硫酸钙晶须的弹性体；然后再在高速混合机中加入继续加入硬质塑料料粒和抗氧化剂搅拌10-15分钟后达到混合均匀后，出料待用；
[0096] b、所得到混合料加入双螺杆挤出机中，控制螺杆转速250转/分钟，温度200℃，通过双螺杆挤出机进行挤出造粒后，即得丁腈橡胶弹性体包覆石膏晶须的增韧增强改性塑料。
[0097] 同样，实施例2-8制备出的改性石膏基晶须增强增韧塑料在23℃抗冲强度比改性前提升≥30％，而增韧增强改性成本降低约40％，另外改性硬质塑料制品半球反射、发射率≥80％，隔热温差≥10℃。
[0098] 本发明是在硬质塑料聚合物中加入理想尺寸的硫酸钙晶须，晶须表面经憎水改性和弹性前驱体聚合包覆，形成的弹性体包覆无机刚性粒子结构，对硬质塑料的力学和隔热性能进行功能化改性，具有优良的增强增韧效果。
[0099] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种低模量柔性丙烯酸酯胶粘剂及其制备方法 | 2020-05-08 | 466 |
| 一种包含核壳改性氧化剂的固体推进剂及其制备方法 | 2020-05-12 | 343 |
| 一种稀土上转换-铋诊疗一体化纳米杂化体系、制备方法及应用 | 2020-05-12 | 817 |
| 一种具有抗蛋白吸附和靶向能力的淀粉纳米粒子及其制备方法 | 2020-05-12 | 338 |
| 白藜芦醇-聚多巴胺核壳型纳米材料及其制备方法 | 2020-05-13 | 870 |
| 二甲基乙二酰甘氨酸-白藜芦醇-聚多巴胺核壳型纳米材料及其制备方法 | 2020-05-13 | 792 |
| 一种钌系氨合成催化剂及其制备方法与应用 | 2020-05-08 | 320 |
| 一种负载有盐酸阿霉素的纳米粒子及其制备方法和用途 | 2020-05-12 | 270 |
| 一种UiO@Pd@UiO催化剂及其制备方法和用途 | 2020-05-12 | 442 |
| 一维纳米核壳结构电流变液及其制备方法 | 2020-05-11 | 627 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
核壳粒子热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈