一種硬質塑料外殼材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硬質塑料外殼材料，它是由下述重量份的原料組成的：8?羥基喹啉2?3、碳納米管3?4、氯化亞砜40?50、N，N?二甲基甲酰胺3?5、乙二胺100?120、三聚氰胺16?20、35?37%的甲醛水溶液36?40、聚氯乙烯170?200、75?80wt%的硫酸20?30、95?98wt%的硝酸30?40、重質碳酸鈣30?40、硅酸鎂鋁4?6、月桂基二甲基氧化胺1?2、環(huán)烷酸鋅2?3、甘油三醋酸酯14?16、抗壞血酸0.3?1、碳酸鋰2?4。本發(fā)明的塑料外殼質硬，強度高，抗沖擊性好，不易損毀。
【專利說明】
_種硬質塑料外殼材料及其制備方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及塑料生產(chǎn)領域，尤其涉及一種硬質塑料外殼材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]碳納米管具有優(yōu)異的力學性能和自潤滑性，作為填充材料，若能均勾分散于聚氯乙烯基體中，并且能與聚氯乙烯基體之間形成良好的界面相容性，則可以有效地提高聚氯乙烯基體的力學性能和摩擦性能。但是，由于碳納米管的表面能和比表面積大，導致碳納米管易團聚；同時，碳納米管表面呈現(xiàn)很強的非極性，使其不溶于任何溶劑及聚合物。因此，為了提高碳納米管在聚合物基體中的分散性，增強碳納米管與聚合物基體之間的界面相容性，需要在碳納米管表面引入功能基團，提高碳納米管表面活性。
[0003]目前，關于碳納米管功能化的研究很多，主要集中在碳納米管對于聚合物結構和宏觀性能的影響。許多研究也己經(jīng)證實，碳納米管的功能化處理，可以有效地在碳納米管表面引入有機官能團，降低碳納米管的表面能，改善碳納米管的團聚現(xiàn)象，提高碳納米管在聚合物基體中的分散性，增強兩者之間的界面粘結力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種硬質塑料外殼材料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種硬質塑料外殼材料，它是由下述重量份的原料組成的:
8-羥基喹啉2-3、碳納米管3-4、氯化亞砜40-50、N，N-二甲基甲酰胺3-5、乙二胺100-120、三聚氰胺16-20、35-37%的甲醛水溶液36-40、聚氯乙烯170-200、75-80wt%的硫酸20-30、95-98wt%的硝酸30-40、重質碳酸鈣30-40、硅酸鎂鋁4_6、月桂基二甲基氧化胺1_2、環(huán)烷酸鋅2-3、甘油三醋酸酯14-16、抗壞血酸0.3-1、碳酸鋰2-4。
[0006]—種所述的硬質塑料外殼材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述8-輕基喹啉加入到其重量3-5倍、30-40%的乙醇溶液中，攪拌均勻，加入抗壞血酸，升高溫度為70-80°C，保溫反應1-2小時，為醇溶液；
(2)將上述75-80?丨％的硫酸、95-98wt%的硝酸混合，攪拌均勻，加入碳納米管，在50-60°(:的恒溫水浴中超聲振蕩2-3小時，加入體系重量8-10倍的去離子水稀釋，保溫靜置，待溶液分層后，棄去上層清液，將下層溶液與上述醇溶液混合，攪拌均勻，抽濾，將濾餅在80-90°C下真空干燥10-13小時，得酸化碳納米管；
(3)將上述月桂基二甲基氧化胺加入到6-10倍去離子水中，攪拌均勻，加入硅酸鎂鋁，升高溫度為70-76°C，加入碳酸鋰，30-40轉/分攪拌10-20分鐘，加入上述重質碳酸鈣重量的20-30%，攪拌至水干，與上述酸化碳納米管混合，攪拌均勻，得硬質酸化碳納米管；
(4)將上述氯化亞砜與N，N-二甲基甲酰胺混合，攪拌均勻，加入上述硬質酸化碳納米管，在70-75 °C的水浴中保溫攪拌20-24小時，將反應產(chǎn)物用無水四氫呋喃洗滌，抽濾，真空干燥，得酰氯化碳納米管；
(5)將上述酰氯化碳納米管與乙二胺混合，在100-105°C的油浴中保溫攪拌46-50小時，將反應產(chǎn)物用二氯甲烷和無水乙醇依次洗滌，抽濾，真空干燥，得胺化碳納米管；
(6)將三聚氰胺、35-37%的甲醛水溶液、胺化碳納米管混合，在70-75°C下保溫攪拌10-20分鐘，調節(jié)PH為8-9，保溫反應2-3小時，置于30-35°C的真空烘箱中，除水后用檸檬酸調節(jié)PH為5-6，在50-60 °C的烘箱中固化7_8小時，得到碳納米管改性密胺樹脂；
(7)將上述甘油三醋酸酯、環(huán)烷酸鋅混合，加熱到70-80°C，加入上述碳納米管改性密胺樹脂，保溫攪拌10-20分鐘，加入剩余的重質碳酸鈣，攪拌至常溫；
(8)將上述處理后的各原料與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入雙螺桿擠出機熔融擠出，擠出的產(chǎn)物經(jīng)過循環(huán)水浴冷卻和切粒，即得。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明首先采用混酸處理碳納米管，引入含氧基團，可以使得碳納米管之間的氫鍵作用力增強，降低碳納米管的纏繞狀態(tài)，改善其分散性;然后經(jīng)過胺化處理，可以降低碳納米管的表面能，消除其表面電荷，提高碳納米管的分散能力，增加其與基體的界面結合力；而將改性后的碳納米管與三聚氰胺、甲醛水溶液共聚合成密胺樹脂，改性后的碳納米管表面的基團可以與密胺樹脂中的氨基形成氫鍵以及其它的極性相互作用，從而提高了復合材料的耐熱穩(wěn)定性，為提高成品結構穩(wěn)定性強度起到促進作用；
本發(fā)明的塑料外殼質硬，強度高，抗沖擊性好，不易損毀。
【具體實施方式】
[0008]一種硬質塑料外殼材料，它是由下述重量份的原料組成的:
8羥基喹啉2、碳納米管3、氯化亞砜40、N，N二甲基甲酰胺3、乙二胺100、三聚氰胺16、35%的甲醛水溶液36、聚氯乙烯170、75wt%的硫酸20、95wt%的硝酸30、重質碳酸鈣30、硅酸鎂鋁
4、月桂基二甲基氧化胺1、環(huán)烷酸鋅2、甘油三醋酸酯14、抗壞血酸0.3、碳酸鋰2。
[0009]—種所述的硬質塑料外殼材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)將上述8羥基喹啉加入到其重量3倍、30%的乙醇溶液中，攪拌均勻，加入抗壞血酸，升高溫度為70°C，保溫反應I小時，為醇溶液；
(2)將上述75被％的硫酸、95wt%的硝酸混合，攪拌均勻，加入碳納米管，在50°C的恒溫水浴中超聲振蕩2小時，加入體系重量8倍的去離子水稀釋，保溫靜置，待溶液分層后，棄去上層清液，將下層溶液與上述醇溶液混合，攪拌均勻，抽濾，將濾餅在80°C下真空干燥10小時，得酸化碳納米管；
(3)將上述月桂基二甲基氧化胺加入到6倍去離子水中，攪拌均勻，加入硅酸鎂鋁，升高溫度為70°C，加入碳酸鋰，30轉/分攪拌10分鐘，加入上述重質碳酸鈣重量的20%，攪拌至水干，與上述酸化碳納米管混合，攪拌均勻，得硬質酸化碳納米管；
(4)將上述氯化亞砜與N，N二甲基甲酰胺混合，攪拌均勻，加入上述硬質酸化碳納米管，在70°C的水浴中保溫攪拌20小時，將反應產(chǎn)物用無水四氫呋喃洗滌，抽濾，真空干燥，得酰氯化碳納米管；
(5)將上述酰氯化碳納米管與乙二胺混合，在100°C的油浴中保溫攪拌46小時，將反應產(chǎn)物用二氯甲烷和無水乙醇依次洗滌，抽濾，真空干燥，得胺化碳納米管； (6)將三聚氰胺、35%的甲醛水溶液、胺化碳納米管混合，在70°C下保溫攪拌10分鐘，調節(jié)PH為8，保溫反應2小時，置于30°C的真空烘箱中，除水后用檸檬酸調節(jié)PH為5，在50°C的烘箱中固化7小時，得到碳納米管改性密胺樹脂；
(7)將上述甘油三醋酸酯、環(huán)烷酸鋅混合，加熱到70°C，加入上述碳納米管改性密胺樹月旨，保溫攪拌10分鐘，加入剩余的重質碳酸鈣，攪拌至常溫；
(8)將上述處理后的各原料與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入雙螺桿擠出機熔融擠出，擠出的產(chǎn)物經(jīng)過循環(huán)水浴冷卻和切粒，即得。
[0010]性能測試:
拉伸強度:22.3MPa;
低溫脆化沖擊溫度(0C ): -30 °C通過；
阻燃級別:V-0;
100°C X 240h熱空氣老化后:拉伸強度變化率(％)_7.4；
斷裂伸長變化率(％)_7.6。
【主權項】
1.一種硬質塑料外殼材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料組成的: 8-羥基喹啉2-3、碳納米管3-4、氯化亞砜40-50、N，N-二甲基甲酰胺3_5、乙二胺100-120、三聚氰胺16-20、35-37%的甲醛水溶液36-40、聚氯乙烯170-200、75-80wt%的硫酸20-30、95-98wt%的硝酸30-40、重質碳酸鈣30-40、硅酸鎂鋁4_6、月桂基二甲基氧化胺1_2、環(huán)烷酸鋅2-3、甘油三醋酸酯14-16、抗壞血酸0.3-1、碳酸鋰2-4。2.—種如權利要求1所述的硬質塑料外殼材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (I)將上述8-羥基喹啉加入到其重量3-5倍、30-40%的乙醇溶液中，攪拌均勻，加入抗壞血酸，升高溫度為70-80°C，保溫反應1-2小時，為醇溶液； (2 )將上述75-80￥七％的硫酸、95-98wt%的硝酸混合，攪拌均勻，加入碳納米管，在50-60°(:的恒溫水浴中超聲振蕩2-3小時，加入體系重量8-10倍的去離子水稀釋，保溫靜置，待溶液分層后，棄去上層清液，將下層溶液與上述醇溶液混合，攪拌均勻，抽濾，將濾餅在80-90°C下真空干燥10-13小時，得酸化碳納米管； (3)將上述月桂基二甲基氧化胺加入到6-10倍去離子水中，攪拌均勻，加入硅酸鎂鋁，升高溫度為70-76°C，加入碳酸鋰，30-40轉/分攪拌10-20分鐘，加入上述重質碳酸鈣重量的20-30%，攪拌至水干，與上述酸化碳納米管混合，攪拌均勻，得硬質酸化碳納米管； (4)將上述氯化亞砜與N，N-二甲基甲酰胺混合，攪拌均勻，加入上述硬質酸化碳納米管，在70-75 °C的水浴中保溫攪拌20-24小時，將反應產(chǎn)物用無水四氫呋喃洗滌，抽濾，真空干燥，得酰氯化碳納米管； (5)將上述酰氯化碳納米管與乙二胺混合，在100-105°C的油浴中保溫攪拌46-50小時，將反應產(chǎn)物用二氯甲烷和無水乙醇依次洗滌，抽濾，真空干燥，得胺化碳納米管； (6)將三聚氰胺、35-37%的甲醛水溶液、胺化碳納米管混合，在70-75°C下保溫攪拌10-20分鐘，調節(jié)PH為8-9，保溫反應2-3小時，置于30-35°C的真空烘箱中，除水后用檸檬酸調節(jié)PH為5-6，在50-60 °C的烘箱中固化7_8小時，得到碳納米管改性密胺樹脂； (7)將上述甘油三醋酸酯、環(huán)烷酸鋅混合，加熱到70-80°C，加入上述碳納米管改性密胺樹脂，保溫攪拌10-20分鐘，加入剩余的重質碳酸鈣，攪拌至常溫； (8)將上述處理后的各原料與剩余各原料混合，攪拌均勻，送入雙螺桿擠出機熔融擠出，擠出的產(chǎn)物經(jīng)過循環(huán)水浴冷卻和切粒，即得。
【文檔編號】C08L27/06GK106009384SQ201610457326
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月22日
【發(fā)明人】儲誠剛, 儲曉節(jié), 王焰爐, 儲鵬, 彭先啟, 王進, 王鵬
【申請人】安徽岳塑汽車工業(yè)股份有限公司