专利名称：一种改性工程塑料及其制备方法
一种改性工程塑料及其制备方法
技术领域：
本发明属于高分子工程材料技术领域，涉及一种改性工程塑料及其制备方法。背景技术：
工程塑料是指一类可以作为结构材料，在较宽的温度范围内承受机械应力，在较 为苛刻的化学物理环境中使用的高性能的高分子材料。由于其特异的性质，工程塑料被广 泛的应用于多种高性能的应用中。工程塑料包括缩醛、聚碳酸酯(PC)、聚苯硫醚、聚砜、改性 的聚苯醚、聚酰亚胺、聚酰胺(PA)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、丙烯晴-丁二烯-苯乙烯 共聚物(ABS)、液晶聚合物(LCP)、乙烯-乙酸乙酯共聚物(EVA)，以及用于工程目的的其它 塑料。工程塑料具有高强度、高机械模数、低潜变性、强耐磨损及耐疲劳性，同时耐化学 药品性、抗电性、耐燃性、耐候性、尺寸安定性佳等优点，所以其大有取代金属的趋势，而且 工程塑料比金属轻，可以广泛适用于汽车、电子产品外壳以及机械零部件领域，尽管工程塑 料相比于普通塑胶的刚性要强，但是相比于金属来说，其刚性还是略显不足，所以为了继续 加强工程塑料的刚性，就需要对工程塑料进行改性，使其具有金属或者金属合金的优良刚 性和韧性。在工程塑料中加入硬度比塑料高的无机物，如滑石粉、碳酸钙、云母、蒙脱土等，其 中碳酸钙因硬度高而且价格低廉而广受欢迎。目前市场上已经开发出多种采用碳酸钙对塑 料进行改性使塑料的硬度、刚性和阻燃性都得到提升的技术方案。无机物的添加会降低工 程塑料的缺口冲击强度，所以无机物在工程塑料中含量的多少决定了工程塑料的刚性和韧 度。为了获得性能更加优异的工程塑料，如高强度和极大的韧性，人们将无机物加工到纳米 级的地步，并将其添加到塑料母粒中去，由于超细的纳米级无机物能较好的分散在塑料中， 并与塑料良好的结合在一起，所以不仅刚性得到加强，就连韧性也大大提高。由于纳米级的无机物价格仍然相对较高，所以大多用微米级的无机物填充于工程 塑料中，由于微米级的无机物填充于工程塑料中并不能极大的提高工程塑料的刚性，相反 还会因为无机物添加的过量而使工程塑料的刚性和韧性都大大降低。
发明内容为了解决上述的技术问题，本发明提出了一种在微米级的无机填料中添加入少量 的纳米级的氧化物，少量纳米级的氧化物填充于微米级的无机填料与塑料粒子之间，起到 补强和偶联的作用，能够使工程塑料的刚性和韧性都大大增强。本发明的具体技术方案如下本发明提供一种改性工程塑料，其特征在于，所述的工程塑料中含有按质量百分 比计的下列成分0. 5% 5%的氧化物和5% 50%无机填料，余量为塑料；所述氧化物的粒径为 1 lOOnm，所述无机填料的粒径为0. 1 100 μ m。
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优选的，所述工程塑料的组分的质量百分比计为纳米氧化物 3%;无机填料10 % 25 % ；余量为塑料。优选的，所述氧化物的粒径为10 50nm，所述无机填料的粒径为1 10 y m。所述氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化硅中一种或者多种，所述无机填料为菱镁石、 碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。该工程塑料中还包含有偶联剂，所述偶联剂所占重量百分比为0. 3%。所述的塑料为PC/ABS。本发明还提供一种改性工程塑料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步 骤按重量份计，称取0. 5 5份粒径为1 lOOnm的氧化物和5 50份粒径为0. 1 100 u m的无机填料混合均勻得混合粉体；向上述混合粉体加入一定量的塑料使得混合粉体和塑料的总重量为100份，搅拌 均勻后将所得的混合物投入到挤出机中挤出造粒。 该方法还包括如下步骤按重量份计，称取0. 5 5份粒径为0. 1 lOOnm的氧化物和5 50份粒径为 0. 1 100 i! m的无机填料混合均勻得混合粉体；向上述混合粉体中加入0. 1 3份偶联剂搅拌混合均勻后再加入一定量的塑料， 使得混合粉体、偶联剂和塑料的总重量为100份，搅拌均勻后将所得的混合物投入到挤出 机中挤出造粒。所述氧化物为纳米氧化锌、纳米氧化硅中一种或者多种，所述无机填料为菱镁石、 碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。优选的，所述氧化物的粒径为10 50nm，所述无机填料的粒径为1 10 y m。本发明有益的技术效果在于通过在微米级的无机填料中添加入少量的纳米级的氧化物，少量纳米级的氧化物 填充于微米级的无机填料与塑料粒子之间，起到补强和偶联的作用，能够使工程塑料的刚 性和韧性都大大增强。
具体实施方式
本发明涉及一种改性工程塑料，在微米级的无机填料中添加入少量的纳米级的氧 化物，少量纳米级的氧化物填充于微米级的无机填料与塑料粒子之间，起到补强和偶联的 作用，能够使工程塑料的刚性和韧性都大大增强。下面结合具体实施例对本发明作进一步的阐述和说明实施例1一种改性工程塑料，该改性工程塑料是通过以下步骤制备而成的按重量份计，称取0. 5份粒径为lnm的干燥的纳米氧化锌和5份粒径为0. 1 y m的 干燥菱镁石混合均勻得混合粉体；向上述混合粉体加入94. 5份的PC/ABS工程塑料使得混合粉体和塑料的总重量为
4100份，搅拌均勻后将所得的混合物投入到挤出机中挤出造粒。将挤出机挤出的塑料母粒放入注塑机中熔融注塑成型，制成刚性和韧性都非常高 的工程塑料。实施例2一种改性工程塑料，该改性工程塑料是通过以下步骤制备而成的按重量份计，称取5份粒径为lOOnm的干燥的纳米氧化硅和50份粒径为100 u m 的干燥碳酸钙混合均勻得混合粉体；向上述混合粉体加入45份的PC/ABS工程塑料使得混合粉体和塑料的总重量为 100份，搅拌均勻后将所得的混合物投入到挤出机中挤出造粒。将挤出机挤出的塑料母粒放入注塑机中熔融注塑成型，制成刚性和韧性都非常高 的工程塑料。实施例3 按重量份计，称取1份粒径为lOnm的干燥纳米氧化锌和10份粒径为1 y m的干燥
菱镁石混合均勻得混合粉体；向上述混合粉体中加入0. 1份硅烷偶联剂搅拌混合均勻后再加入88. 9份的PC/ ABS工程塑料，使得混合粉体、偶联剂和塑料的总重量为100份，搅拌均勻后将所得的混合 物投入到挤出机中挤出造粒。将挤出机挤出的塑料母粒放入注塑机中熔融注塑成型，制成刚性和韧性都非常高 的工程塑料。实施例4按重量份计，称取3份粒径为50nm的干燥纳米氧化锌和25份粒径为2 u m的干燥 菱镁石混合均勻得混合粉体；向上述混合粉体中加入3份硅烷偶联剂搅拌混合均勻后再加入69份的PC/ABS工 程塑料，使得混合粉体、偶联剂和塑料的总重量为100份，搅拌均勻后将所得的混合物投入 到挤出机中挤出造粒。将挤出机挤出的塑料母粒放入注塑机中熔融注塑成型，制成刚性和韧性都非常高 的工程塑料。需要说明的是，普通的技术人员针对上述的实施例还可以很简单的想到其他的实 施例，并且通过简单的多次实验，就能够得到一些改进。但是无论怎么改进，只要这些技术 方案在本发明的构思范围内，应等同于本专利的技术方案，属于本专利的保护范围。
权利要求
一种改性工程塑料，其特征在于，所述的工程塑料中含有按质量百分比计的下列成分0.5％～5％的氧化物和5％～50％无机填料，余量为塑料；所述氧化物的粒径为1～100nm，所述无机填料的粒径为0.1～100μm。
2.根据权利要求1所述的改性工程塑料，其特征在于，优选的，所述工程塑料的组分的 质量百分比计为纳米氧化物1% 3%; 无机填料10% 25% ； 余量为塑料。
3.根据权利要求2所述的改性工程塑料，其特征在于，优选的，所述氧化物的粒径为 10 50nm，所述无机填料的粒径为1 10 μ m。
4.根据权利要求1-3任一所述的改性工程塑料，其特征在于，所述氧化物为纳米氧化 锌、纳米氧化硅中一种或者多种，所述无机填料为菱镁石、碳酸钙、滑石粉中的一种或多种。
5.根据权利要求4所述的改性工程塑料，其特征在于，该工程塑料中还包含有偶联剂， 所述偶联剂所占重量百分比为0. 3%。
6.根据权利要求5所述的改性工程塑料，其特征在于，所述的塑料为PC/ABS。
7.一种改性工程塑料的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤按重量份计，称取0. 5 5份粒径为1 IOOnm的氧化物和5 50份粒径为0. 1 100 μ m的无机填料混合均勻得混合粉体；向上述混合粉体加入一定量的塑料使得混合粉体和塑料的总重量为100份，搅拌均勻 后将所得的混合物投入到挤出机中挤出造粒。
8.根据权利要求7所述改性工程塑料的制备方法，其特征在于，该方法还包括如下步骤按重量份计，称取0. 5 5份粒径为0. 1 IOOnm的氧化物和5 50份粒径为0. 1 100 μ m的无机填料混合均勻得混合粉体；向上述混合粉体中加入0. 1 3份偶联剂搅拌混合均勻后再加入一定量的塑料，使得 混合粉体、偶联剂和塑料的总重量为100份，搅拌均勻后将所得的混合物投入到挤出机中 挤出造粒。
9.根据权利要求7或8所述的改性工程塑料的制备方法，其特征在于，所述氧化物为纳 米氧化锌、纳米氧化硅中一种或者多种，所述无机填料为菱镁石、碳酸钙、滑石粉中的一种 或多种。
10.根据权利要求7或8所述的改性工程塑料的制备方法，其特征在于，优选的，所述氧 化物的粒径为10 50nm，所述无机填料的粒径为1 10 μ m。
全文摘要
本发明属于高分子工程材料技术领域，涉及一种改性工程塑料及其制备方法。所述的工程塑料中含有按质量百分比计的下列成分0.5％～5％的氧化物和5％～50％无机填料，余量为塑料；所述氧化物的粒径为1～100nm，所述无机填料的粒径为0.1～100μm。通过在微米级的无机填料中添加入少量的纳米级的氧化物，少量纳米级的氧化物填充于微米级的无机填料与塑料粒子之间，起到补强和偶联的作用，能够使工程塑料的刚性和韧性都大大增强。
文档编号C08K3/34GK101974215SQ20101051709
公开日2011年2月16日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者曾伟华, 胡军辉, 谢长生, 赖华林, 韦业林 申请人:深圳市华力兴工程塑料有限公司;深圳华中科技大学研究院