[发明专利]一种基于互穿网络结构的改性塑料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于互穿网络结构的改性塑料，所述改性塑料由以下重量份数的原料组成：50～80份聚苯乙烯、20～30份六氟双酚A二丙烯酸酯、1～10份偶氮引发剂、40～60份多元醇、5～10份脂肪族异氰酸酯、20～40份羟基丙烯酸酯、0.5～5.5份催化剂、1.2～3.6份无机填料、1.5～5.5份添加剂和0.1～1份紫外线吸收剂。本发明的基于互穿网络结构的改性塑料，不仅具有优异的力学性能，而且提高了聚苯乙烯塑料的耐低温、抗静电、阻燃、耐老化和疏水性等性能，可满足不同严苛条件下的材料使用要求。本发明还公开了一种基于互穿网络结构的改性塑料的制备方法。

技术领域

本发明涉及改性塑料的技术领域，尤其涉及一种基于互穿网络结构的改性塑料及其制备方法。

背景技术

塑料是以单体为原料，通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成。随着工业的不断发展，塑料被广泛应用于电子电气、汽车、建筑、家用电器、办公设备、电力、运输等各行各业。

现有诸如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、ABS等不同塑料，每种塑料各自有其性能上的优缺点，塑料不同性能决定了其在生活和工业中的用途，随着技术的进步，对塑料改性一直没有停止过研究，包括抗静电性能，导热性能，耐低温性能，疏水性等。现有的导热、抗静电等材料多为金属或含金属的材料制成，其存在与塑料材质相容性差，分散不均匀，易于氧化腐蚀、寿命短、造价高及制备工艺复杂等缺点；而添加有石墨等非金属材料的塑料，低温时存在低温脆性变形、冲击韧性和热稳定性下降等问题，生产出的产品在冬季储存和运输中容易出现破碎，尤其是成型大制件或是薄壁制件时，容易出现缺胶、分解气痕、制件脆裂等一系列的问题。

发明内容

鉴于以上现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于互穿网络结构的改性塑料，以解决现有塑料耐低温、抗冲击、抗静电、导热、疏水性等性能差的综合问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于互穿网络结构的改性塑料，所述改性塑料由以下重量份数的原料组成：50～80份聚苯乙烯、20～30份六氟双酚A二丙烯酸酯、1～10份偶氮引发剂、40～60份多元醇、5～10份脂肪族异氰酸酯、20～40份羟基丙烯酸酯、0.5～5.5份催化剂、1.2～3.6份无机填料、1.5～5.5份添加剂和0.1～1份紫外线吸收剂。

优选地，所述脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯和/或异佛尔酮二异氰酸酯。

优选地，所述偶氮引发剂为偶氮二异丁脒盐酸盐、偶氮二异丁咪唑啉盐酸盐、偶氮异丁氰基甲酰胺中的至少一种。

优选地，所述多元醇为乙二醇和多羟基笼型倍半硅氧烷的组合物。

优选地，所述羟基丙烯酸酯为6-羟基己基丙烯酸酯、2,3-二羟基丙基丙烯酸酯、2-羟基丁基丙烯酸酯中的至少一种。

优选地，所述催化剂为异辛酸锌、二月桂酸二丁基锡、四丁基溴化铵中的至少一种。

优选地，所述无机填料为纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米二氧化铈、纳米二氧化钛中的至少一种。

优选地，所述添加剂为改性石墨烯，所述改性石墨烯的改性方法为：按重量份计，称取20～30份季鏻盐化合物加入到50份甲苯中，再加入过量的四氟硼酸钠进行阴离子交换反应，反应结束后除去其他反应物杂质，制得离子液体；按重量比1：1～3称取离子液体与羧基石墨烯共计20～50mg溶解在30～50ml的甲苯中，50℃超声振荡反应3～8h，除杂后得到改性石墨烯。离子液体改性后的石墨烯，兼具了离子液体和石墨烯的优异性能。离子液体与塑料中的有机和无机组份具有良好的相容性，提高了石墨烯的分散性能，防止其团聚，进一步增强了改性塑料的抗静电、耐热和阻燃等性能。

优选地，所述季鏻盐化合物为四(羟基甲基)溴化鏻、四(羟基甲基)鏻碘化物、三(羟基甲基)鏻氯化物中的至少一种。