一种工程塑料及其制备方法和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工领域，具体涉及一种工程塑料及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 工程塑料由于特异的性质例如热稳定性、耐冲击性和抗张强度，其被广泛地应用 于多种高性能应用中，并具有逐渐代替现有的金属材料的趋势。工程塑料已经被广泛应用 在汽车、电子、航天航空、建筑、军事等多个领域。
[0003] 而现有的工程塑料的热变形温度不高，弯曲度和弯曲模量不高、不能耐低温、不耐 高温、不耐冲击、耐磨损不高；为解决该问题，目前很多工程塑料采用加玻纤的方式，来提高 其抗冲击力，但是由于采用玻纤制成的工程塑料，成本高、有毒性、高腐蚀和对设备损害、环 境污染性高。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有的工程塑料的热变形温度不高的问题，提供一种工程塑 料及其制备方法和应用，从而能够得到热变形温度高和力学性能较好的工程塑料，该工程 塑料的拉伸强度高、弯曲度和弯曲模量高、耐冲击、耐磨损，适合用于各种工业产品。
[0005] 除非特别指明，本文中的"硬度"，均为"洛氏硬度"，其单位为"H"。
[0006] 针对上述目的，本发明提供的技术方案如下：
[0007] -方面，本发明提供一种工程塑料，包括以下重量份数的各原料：纳米硅灰粉 20~60份、交联剂30~60份、钛白粉5~10份、浓缩料1~5份、复合材料1~5份、相 溶剂2~5份、软化剂1~3份和激活剂0. 8~1. 2份。
[0008] 本发明的工程塑料采用的纳米硅灰粉，含有极稳定与细小特性和密度大的优势， 具有结晶度高、熔点明显、无毒、无臭、无霉烂、耐候性、化学稳定性好、耐海水、耐溶剂、耐油 和电绝缘性好等优点，尤其是优异的耐磨性、高冲击、耐化学药品性、优良的热稳定性、良好 的加工性能；通过适当的配比与交联剂配合，提高材料性功能，并在其他材料的辅助下，得 到的工程塑料，热变形温度高和力学性能较好，强度高；硬度为从1H-6H，硬度范围广，硬度 高、刚性强、耐低、高温、拉伸强度高、弯曲度和弯曲模量高、抗冲击力度高、耐磨损、耐老化 等优势，适合用于各种工业产品。
[0009] 在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0010] 作为优选的方案，所述纳米硅灰粉20~50份。
[0011] 优选地，所述纳米硅灰粉为单晶体纳米硅灰粉。
[0012] 采用该优选的方案，由于单晶体纳米硅灰粉颗粒小，可裂解回收，其制成的工程塑 料密度高，并且质感细密，经不同成分比例产生刚性与硬度有明显不同，韧性与耐磨性，耐 高低温，可回收，为优良环保材料。
[0013] 作为优选的方案，所述浓缩剂为2~5份或1~3份。
[0014] 采用该优选的方案，本发明的工程塑料经不同比率浓缩剂所产生不同韧性强度。
[0015] 作为优选的方案，所述复合材料为2~5份或1~3份。
[0016]采用该优选的方案，本发明的工程塑料经不同比率的复合材料所产生不同交链强 度。
[0017] 作为优选的方案，所述聚酰胺为30~50份。
[0018] 作为优选的方案，所述聚合物材料为聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺。
[0019] 作为更优选的方案，所述聚丙烯为pp聚丙烯，所述聚乙烯为hdpe高密度聚乙烯， 所述聚酰胺为pa6或pa66聚酰胺。
[0020] 采用该优选的方案，该交联剂为方式对称结构，更优的实现链的网络结构，进一步 提高与基体材料的交联率和链分子的网络结构，提高材料性能，同时与基体材料结合网络 结构，能进一步提高材料的热变形温度和力学性能。
[0021] 作为优选的方案，所述交联剂为聚丙烯、聚乙烯和聚酰胺均为单晶体材料。
[0022] 采用该优选的方案，本发明的工程塑料可用于不同领域，采用聚丙烯为注塑级刚 性料为主，聚乙烯是吹塑级扩张料为主，聚酰胺是注塑级弹性料为主要重点特性。
[0023] 作为优选的方案，所述工程塑料还包括3~10份的阻燃剂，所述阻燃剂为94-V0、 94-V1或94-V2级别的阻燃剂，优选地为94-V0级别的阻燃剂。
[0024]采用该优选的方案，能够使本发明所述的工程塑料防火性更强。
[0025] 作为优选的方案，所述工程塑料还包括10~25份的增强剂。
[0026]采用该优选的方案，本发明的工程塑料的韧性更强。
[0027] 另一方面，本发明还提供本发明所述的工程塑料的制备方法，所述方法包括以下 步骤：
[0028]1)按适当的重量份数称取交联剂、浓缩料和复合材料混合均匀，得到混合物；
[0029] 2)再按适当的重量份数称取相容剂、钛白粉和软化剂混合均匀，再与步骤1)得到 的所述混合物搅拌混合均匀，得到混合物料；
[0030] 3)然后按适当的重量份数称取纳米硅灰粉和无机粉体激活处理剂，混合均匀后， 再与步骤2)中得到的混合物料混合均匀，得到混合总物料；
[0031] 4)将步骤3)得到的混合总物料，通过双螺杆机挤出，注塑，再将注塑后的物料于 真空条件下，经丫射线辐照，即得。
[0032] 作为优选的方案，在步骤2)中，所述的混合物料中，还包括称取的适量的阻燃剂。
[0033] 作为优选的方案，在步骤2)中，所述的混合物料中，还包括称取的适量的增强剂。 [0034]本发明的工程塑料的制备方法简单易实现，且制备的高分子工程塑料性能优良， 能很好应用于实际应用。
[0035] 再一方面，本发明还提供本发明所述的工程塑料在制备工业产品中的应用。
[0036] 优选地，所述工业产品包括3C电子计算机类产品、手机、电视机、洗衣机、电动工 具、键盘复印机、传真机外壳及内部结构件、汽车配件、电机类产品、仪表盘、风扇叶片、挡泥 板轮罩、手柄扶手、建材、医疗设备、空调和灯具。
【具体实施方式】
[0037] 以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限 定本发明的范围。
[0038] 除非特别说明，以下实施例所用的试剂且可从正规渠道商购获得。
[0039] 除非特别说明，以下实施例所用的纳米硅灰粉为单晶体材料的纳米硅灰粉，购自 聪缙电子（昆山）有限公司。
[0040] 除非特别说明，以下实施例所用的PP塑料聚丙烯、hdpe高密度聚乙烯和pa6聚酰 胺均为单晶体材料，购自中石化或上海石化。
[0041] 实施例1
[0042] 按重量份数称取各原料，称取PP塑料聚丙烯48份、浓缩料4. 5份和复合材料1份 混合均匀，得到混合物；再称取相溶剂3份、钛白粉6份和软化剂2. 5份混合均匀，再加入所 述混合物，搅拌混合均匀，得到混合物料；然后称取纳米硅灰粉34份和激活剂1份混合均匀 后，再加入所述混合物料搅拌混合均匀，得到混合总物料，再将所述混合总物料通过双螺杆 机挤出，注塑，再将注塑后的物料于真空条件（在模具中，真空条件）下，经丫射线辐照，即 得。
[0043] 实施例2
[0044] 按重量份数称取各原料，称取PP塑料聚丙烯54. 4份、浓缩料2份和复合材料4. 5 份混合均匀，得到混合物；再称取相溶剂2份、钛白粉5份和软化剂1份混合均匀，再加入所 述混合物，搅拌混合均匀，得到混合物料；然后称取纳米硅灰粉30份和激活剂I. 1份混合均 匀后，再加入所述混合物料搅拌混合均匀，得到混合总物料，再将所述混合总物料通过双螺 杆机挤出，注塑，再将注塑后的物料于真空条件（在模具中，真空条件）下，经丫射线辐照， 即得。
[0045] 实施例3
[0046] 按重量份数称取各原料，称取PP塑料聚丙烯37份、浓缩料1份和复合材料3份混 合均匀，得到混合物；再称取相溶剂2份、钛白粉5份和软化剂1份混合均匀，再加入所述混 合物，搅拌混合均匀，得到混合物料；然后称取纳米硅灰粉50份和激活剂1份混合均匀后， 再加入所述混合物料搅拌混合均匀，得到混合总物料，再将所述混合总物料通过双螺杆机 挤出，注塑，再将注塑后的物料于真空条件（在模具中，真空条件）下，经丫射线辐照，即得。
[0047] 将实施例1-3制得的工程塑料，置于高温120°C下6h，制得的工程塑料无明显变 形；再将实施例1-3制得的工程塑料，置于低温_20°C下6h，于Im下500g落球测试，制得的 工程塑料无开裂现象。
[0048] 实施例4
[0049] 按重量份数称取各原料