本發(fā)明涉及高分子技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)環(huán)保、安全、舒適度等方面的要求日益增高,對(duì)生態(tài)環(huán)境和生命價(jià)值也更為關(guān)注,噪音是目前現(xiàn)代社會(huì)的一大問(wèn)題點(diǎn)。而目前日常生活用品吸塵器就是日常生活中的一大噪音源,吸塵器在工作時(shí)噪音可達(dá)80Db。目前吸塵器的外殼多為聚丙烯材料制成。
聚丙烯(PP)具有比重輕、價(jià)格低廉、機(jī)械性能好和耐熱性能佳等優(yōu)良的物理性能和加工性,并且耐溶劑性、耐高溫性,是通用塑料中發(fā)展最快的一種材料,廣泛的應(yīng)用在汽車內(nèi)飾件及家電產(chǎn)品中。在聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中,為了提高其耐老化性,一般在擠出造粒過(guò)程中按要求加入各種抗熱/氧化穩(wěn)定劑、抗紫外光穩(wěn)定劑等。為了滿足用戶在食品包裝、醫(yī)藥制品、通用纖維紡絲、高流動(dòng)高強(qiáng)絲等方面的用途,也常采用可控流變工藝技術(shù)使具有較低流動(dòng)性的聚丙烯樹(shù)脂經(jīng)過(guò)反應(yīng)擠出工藝達(dá)到所希望的流動(dòng)性。
為了降低吸塵器的噪音問(wèn)題,不僅要從其工作電機(jī)著手,還得從其外殼材料來(lái)著手解決,從整體上解決吸塵器的噪音問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明公開(kāi)了一種吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為:
一種吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯材料,其由下列原料按重量份組成:
進(jìn)一步方案,所述的聚丙烯為間規(guī)聚丙烯、無(wú)規(guī)聚丙烯中的至少一種。
進(jìn)一步方案,所述的納米級(jí)硫酸鋇為粒徑D50<200nm、經(jīng)10w%硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液表面活性處理的沉淀硫酸鋇。
進(jìn)一步方案,所述的相容劑為接枝率1.5-2.0%的聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐。
進(jìn)一步方案,所述的增韌劑為乙烯-辛烯共聚物、三元乙丙橡膠/丙烯-α烯烴共聚物、丙烯-α烯烴共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一種。
進(jìn)一步方案,所述的硅烷偶聯(lián)劑為丁二烯基三乙氧基硅烷、雙-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物(Si-69)中的至少一種。
進(jìn)一步方案,所述的抗氧劑為受阻酚類、硫代酯類、亞磷酸酯類熱穩(wěn)定劑中的至少一種。
進(jìn)一步方案,所述潤(rùn)滑劑選自聚乙烯蠟、硬脂酸鹽、乙撐雙硬脂酰胺、接枝乙撐雙硬脂酰胺中的至少一種。
進(jìn)一步方案,所述植物纖維為直徑為0.5-3.0mm、含水率≤6%的多股麻纖維。
本發(fā)明的另一個(gè)發(fā)明目的是提供上述吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯材料的方法,其包括以下步驟:
(1)將納米級(jí)硫酸鋇干燥后,用重量百分濃度為10%硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液進(jìn)行低速攪拌回流10-20min,室溫靜置10-15h,真空抽濾后置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥至恒重,得表面處理后的納米級(jí)硫酸鋇備用;
(2)將經(jīng)(1)處理后的納米級(jí)硫酸鋇和聚丙烯、相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑,一起加入通有氮?dú)獗Wo(hù)的混合機(jī)中高速混合2-10分鐘;
(3)在氮?dú)獗Wo(hù)下,將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融,再?gòu)臄D出機(jī)的側(cè)喂料口加入植物纖維,經(jīng)擠出、造粒制得吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯材料;其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為205-220℃,螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min,真空度為-0.04~0.1MPa。
本發(fā)明采用天然麻纖維作為隔音填充主體,以高融無(wú)規(guī)共聚PP為主要原料,添加部分納米級(jí)硫酸鋇對(duì)聚丙烯的改性,并通過(guò)雙螺桿擠出制得聚丙烯復(fù)合材料,使制得的聚丙烯復(fù)合材料可以對(duì)噪音有明顯的阻隔效應(yīng),并具有環(huán)保、噪音阻隔、可回收的特點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下可以降低噪音分貝數(shù)2-5dB;可以廣泛適用于家電功能材料。
為了社會(huì)的發(fā)展,改善人們的生活環(huán)境,降低日常生活中的噪音,應(yīng)用吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯的開(kāi)發(fā)是非常必要的。
本發(fā)明的吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
1、本發(fā)明采用通用的PP基材、天然纖維、硫酸鋇、潤(rùn)滑劑及抗氧劑制得,其原材料易得且天然麻纖維為可再生資源,并可直接用于工業(yè)化生產(chǎn);并可用廢舊塑料源PP以解決廢舊塑料源PP的回收再生利用問(wèn)題。
2、本發(fā)明采用天然麻纖維作為隔音填充主體,以高融無(wú)規(guī)共聚PP為主要原料,添加部分納米級(jí)硫酸鋇通過(guò)雙螺桿擠出制得,使用植物纖維以及高填充份數(shù)的硫酸鋇對(duì)聲波的傳導(dǎo)進(jìn)行阻隔,從材料上解決了家用吸塵器噪音分貝高的問(wèn)題。所以本發(fā)明制得的聚丙烯復(fù)合材料具有環(huán)保、聲音阻隔等特點(diǎn),在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)條件下可以降低噪音分貝數(shù)2-dB,可以廣泛適用于家電功能材料。
具體實(shí)施方式
為更好理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述,以下實(shí)施例僅是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說(shuō)明而非對(duì)其加以限定。
在下面實(shí)施例中相容劑為接枝率1.5-2.0%的聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐(PP-g-MAH)。
實(shí)施例一:
本實(shí)施例中的吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯是由下列原料按重量份組成:
具體制備方法包括以下步驟:
(1)按配比稱取30份干燥后的納米級(jí)硫酸鋇,用含有0.15份硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液低速攪拌回流30min,室溫靜置12h,真空抽濾,置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中80℃干燥至恒重,得表面處理的納米級(jí)硫酸鋇備用。
(2)將聚丙烯、納米級(jí)硫酸鋇、相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑,一起加入通有氮?dú)獗Wo(hù)的混合機(jī)中高速混合2分鐘;
(3)在氮?dú)獗Wo(hù)下,將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融,再?gòu)臄D出機(jī)的側(cè)喂料口加入配比為20份的植物纖維,經(jīng)擠出、造粒制得吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯材料;其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為205-220℃,螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min,真空度為-0.04~0.1MPa。
實(shí)施例二:
本實(shí)施例中的吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯是由下列原料按重量份組成:
具體制備方法包括以下步驟:
(1)按配比稱取25份干燥后的納米級(jí)硫酸鋇,用含量0.15份硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液低速攪拌回流10min,室溫靜置15h,真空抽濾,置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中80℃干燥至恒重,得表面處理的納米級(jí)硫酸鋇備用。
(2)將聚丙烯、的納米級(jí)硫酸鋇、相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑,一起加入通有氮?dú)獗Wo(hù)的混合機(jī)中高速混合10分鐘;
(3)在氮?dú)獗Wo(hù)下,將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融,再?gòu)臄D出機(jī)的側(cè)喂料口加入配比為25份的植物纖維,經(jīng)擠出、造粒制得吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯材料;其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為205-220℃,螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min,真空度為-0.04~0.1MPa。
實(shí)施例三:
本實(shí)施例中的吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯是由下列原料按重量份組成:
具體制備方法包括以下步驟:
(1)按配比稱取25份干燥后的納米級(jí)硫酸鋇,用含量0.15份硅烷偶聯(lián)劑的乙醇溶液低速攪拌回流15min,室溫靜置10h,真空抽濾,置于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中80℃干燥至恒重,得表面處理的納米級(jí)硫酸鋇備用。
(2)將聚丙烯、的納米級(jí)硫酸鋇、相容劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑,一起加入通有氮?dú)獗Wo(hù)的混合機(jī)中高速混合5分鐘;
(3)在氮?dú)獗Wo(hù)下,將(2)混合物料投入平行雙螺桿擠出機(jī)中熔融,再?gòu)臄D出機(jī)的側(cè)喂料口加入配比為25份的植物纖維,經(jīng)擠出、造粒制得吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯材料;其中擠出機(jī)的機(jī)筒溫度為205-220℃,螺桿轉(zhuǎn)速為400-600r/min,真空度為-0.04~0.1MPa。
將上述實(shí)施例1、2制得的吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯主要物性指標(biāo)根據(jù)相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試其拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)、密度與收縮率,其檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)結(jié)果如上表1所示:
表1:實(shí)施例1-2的噪音阻隔填充聚丙烯主要物性指標(biāo)
從表1可看出本發(fā)明制備的吸塵器用噪音阻隔填充聚丙烯以聚丙烯為基材在氮?dú)獗Wo(hù)下,通過(guò)反應(yīng)擠出,制得的復(fù)合材料性能比普通聚丙烯有提高,并且在標(biāo)準(zhǔn)噪音測(cè)試實(shí)驗(yàn)中均有2-5dB的噪音降低。
如在本發(fā)明的制備組份中添加紫外光吸收劑、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、著色劑等功能助劑,使復(fù)合材料具有相應(yīng)特性亦受本發(fā)明保護(hù)。
上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改,并把在此說(shuō)明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此,本發(fā)明不限于這里的實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。