一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410486445.5

申请日:

2014.09.23

公开号:

CN104312069A

公开日:

2015.01.28

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C08L 51/04申请公布日:20150128|||实质审查的生效IPC(主分类):C08L 51/04申请日:20140923|||公开

IPC分类号:

C08L51/04; C08K9/04; C08K3/26; B29C47/92; B29C45/78; B29C45/77

主分类号:

C08L51/04

申请人:

金宝丽科技(苏州)有限公司

发明人:

李明华

地址:

215000 江苏省苏州市苏州高新区华山路158-23号

优先权:

专利代理机构:

北京瑞思知识产权代理事务所(普通合伙) 11341

代理人:

袁红红

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内容摘要

本发明提供了一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,所述的HIPS复合材料由下列以重量份计的组分组成:90~100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、12~15份纳米碳酸钙、1~2份分散剂,所述的制备方法包括如下步骤:a)混炼制取复合物料,b)挤出工艺制取粒料,c)注塑工艺制取成品。本发明揭示了一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,该HIPS复合材料制备工艺简单,较纯HIPS材料具有更好的综合力学性能,同时成本可降低20%左右,实际应用价值高,适于工业化大规模生产。

权利要求书

1.  一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的HIPS复合材料由下列以重量份计的组分组成:90~100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、12~15份纳米碳酸钙、1~2份分散剂,所述的制备方法包括如下步骤:a)混炼制取复合物料,b)挤出工艺制取粒料,c)注塑工艺制取成品。

2.
  根据权利要求1所述的高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的纳米碳酸钙采用硬脂酸进行了表面处理,以利于纳米碳酸钙粒子在HIPS中的均匀分散。

3.
  根据权利要求1所述的高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的步骤 a)中,混炼制取复合物料的工艺条件为:混炼温度40℃、搅拌速度1100r/min、搅拌时间20min。

4.
  根据权利要求1所述的高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的步骤b)中,挤出工艺制取粒料包括如下步骤:1)将混炼好的复合物料用单螺杆挤出机在Ⅰ区150℃、Ⅱ区170℃、Ⅲ区180℃、Ⅳ区200℃条件下挤出得到条料;2)将挤出的条料冷却至常温;3)用切粒机造粒制得粒料。

5.
  根据权利要求1所述的高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的步骤c)中,注塑工艺制取成品的工艺条件为:注塑机加料段、压缩段和均化段温度均为200℃、注塑压力6~7MPa。

说明书

一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种HIPS材料,尤其涉及一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,属于塑料材料技术领域
背景技术
高抗冲聚苯乙烯HIPS是一种常用的塑料,具有刚性高、尺寸稳定性好、无毒、易加工、吸水性小等优点,其某些性能已赶上或超过ABS及其它工程塑料,用其生产的HIPS片材广泛应用于电子电器、食品、医药、办公用品、玩具等各行业。近年来,一些用HIPS制成的高光泽产品已经部分替代ABS应用于高档电器,不仅在制品质量上满足了用户需求,又在生产上大大降低了成本。
现行技术中,为了进一步提高HIPS的综合性能,一般通过增强、填充、共混等方法改进其性能。随着国际市场石油价格的不断上升,目前HIPS材料的价格也随之上扬了30%~40%,导致HIPS的生产成本大幅提高,加之其力学性能尤其是冲击韧性对某些应用来说还达不到使用要求,故需要对HIPS材料进行必要的改性,以期获得高性能、低成本的HIPS复合材料。
发明内容
针对上述需求,本发明提供了一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,该HIPS复合材料制备工艺简单,较纯HIPS材料具有更好的综合力学性能,同时成本可降低20%左右,实际应用价值高,适于工业化大规模生产。
本发明是一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,所述的HIPS复合材料由下列以重量份计的组分组成:90~100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、12~15份纳米碳酸钙、1~2份分散剂,所述的制备方法包括如下步骤:a)混炼制取复合物料,b)挤出工艺制取粒料,c)注塑工艺制取成品。
在本发明一较佳实施例中,所述的纳米碳酸钙采用硬脂酸进行了表面处理,以利于纳米碳酸钙粒子在HIPS中的均匀分散。
在本发明一较佳实施例中,所述的步骤 a)中,混炼制取复合物料的工艺条件为:混炼温度40℃、搅拌速度1100r/min、搅拌时间20min。
在本发明一较佳实施例中,所述的步骤b)中,挤出工艺制取粒料包括如下步骤:1)将混炼好的复合物料用单螺杆挤出机在Ⅰ区150℃、Ⅱ区170℃、Ⅲ区180℃、Ⅳ区200℃条件下挤出得到条料;2)将挤出的条料冷却至常温;3)用切粒机造粒制得粒料。
在本发明一较佳实施例中,所述的步骤c)中,注塑工艺制取成品的工艺条件为:注塑机加料段、压缩段和均化段温度均为200℃、注塑压力6~7MPa。
本发明揭示了一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,该HIPS复合材料制备工艺简单,较纯HIPS材料具有更好的综合力学性能,同时成本可降低20%左右,实际应用价值高,适于工业化大规模生产。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明实施例高强度高性价比的HIPS复合材料制备方法的工序步骤图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
图1是本发明实施例高强度高性价比的HIPS复合材料制备方法的工序步骤图;该HIPS复合材料由下列以重量份计的组分组成:90~100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、12~15份纳米碳酸钙、1~2份分散剂,所述的制备方法包括如下步骤:a)混炼制取复合物料,b)挤出工艺制取粒料,c)注塑工艺制取成品。
本发明提及的高强度高性价比的HIPS复合材料在制备时通过混合、熔融挤出,将纳米碳酸钙填充到高抗冲聚苯乙烯HIPS中,并引入分散剂,从而得到高强度、低成本的HIPS复合材料。其中,纳米碳酸钙采用硬脂酸进行了表面处理,使纳米碳酸钙粒子表面形成了一层包覆层,进而降低了纳米碳酸钙粒子之间的表面张力,提高了纳米碳酸钙粒子与HIPS的亲和性,有利于纳米碳酸钙粒子在HIPS中的均匀分散。该纳米碳酸钙粒子具有很高的表面活性、很强的表面能和表面结合能,其能较好地传递所承受的外应力,又能引发基体屈服,消耗大量的冲击能,从而达到同时增韧、增强的作用。由于大量引入纳米碳酸钙粒子,且价格便宜,故可使HIPS复合材料的生产成本较纯HIPS材料降低20%左右,利于大规模工业化生产。该HIPS复合材料在制备过程中为了使纳米碳酸钙能均匀地分散到HIPS基体中,保证复合材料的性能均一,选用了一种新型分散剂TS-2A作为复合体系中的分散和润滑助剂;该分散剂TS-2A具有较好的表面活性,其熔点低于70℃,可有效降低复合体系的熔体粘度,利于加工流动性。
实施例1
具体制备方法如下:
a)混炼制取复合物料,具体制备过程为:首先按重量份数计,称取90份高抗冲聚苯乙烯HIPS、12份纳米碳酸钙、1份分散剂;然后将称取的原料加入高速捏合机中,于40℃、1100r/min转速下搅拌20min出料,冷却后即得复合物料。
b)挤出工艺制取粒料,具体制备过程为:先将步骤a)混炼好的复合物料用单螺杆挤出机在Ⅰ区150℃、Ⅱ区170℃、Ⅲ区180℃、Ⅳ区200℃条件下挤出得到条料;然后将挤出的条料经空气冷却至常温;最后用切粒机造粒制得粒料。
c)注塑工艺制取成品,具体制备过程为:先将步骤b)制取的粒料加入到注塑机的料斗中,然后在加料段200℃、压缩段200℃、均化段200℃,注塑压力6~7MPa条件下,注塑成型得到高强度高性价比的HIPS复合材料。
实施例2
具体制备方法如下:
a)混炼制取复合物料,具体制备过程为:首先按重量份数计,称取100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、15份纳米碳酸钙、2份分散剂;然后将称取的原料加入高速捏合机中,于40℃、1100r/min转速下搅拌20min出料,冷却后即得复合物料。
b)挤出工艺制取粒料,具体制备过程为:先将步骤a)混炼好的复合物料用单螺杆挤出机在Ⅰ区150℃、Ⅱ区170℃、Ⅲ区180℃、Ⅳ区200℃条件下挤出得到条料;然后将挤出的条料经空气冷却至常温;最后用切粒机造粒制得粒料。
c)注塑工艺制取成品,具体制备过程为:先将步骤b)制取的粒料加入到注塑机的料斗中,然后在加料段200℃、压缩段200℃、均化段200℃,注塑压力6~7MPa条件下,注塑成型得到高强度高性价比的HIPS复合材料。
本发明揭示了一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,该HIPS复合材料制备工艺简单,较纯HIPS材料具有更好的综合力学性能,同时成本可降低20%左右,实际应用价值高,适于工业化大规模生产。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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1、10申请公布号CN104312069A43申请公布日20150128CN104312069A21申请号201410486445522申请日20140923C08L51/04200601C08K9/04200601C08K3/26200601B29C47/92200601B29C45/78200601B29C45/7720060171申请人金宝丽科技(苏州)有限公司地址215000江苏省苏州市苏州高新区华山路15823号72发明人李明华74专利代理机构北京瑞思知识产权代理事务所普通合伙11341代理人袁红红54发明名称一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法57摘要本发明提供了一种高强度。

2、高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,所述的HIPS复合材料由下列以重量份计的组分组成90100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、1215份纳米碳酸钙、12份分散剂,所述的制备方法包括如下步骤A)混炼制取复合物料,B)挤出工艺制取粒料,C)注塑工艺制取成品。本发明揭示了一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,该HIPS复合材料制备工艺简单,较纯HIPS材料具有更好的综合力学性能,同时成本可降低20左右,实际应用价值高,适于工业化大规模生产。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN1043。

3、12069ACN104312069A1/1页21一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的HIPS复合材料由下列以重量份计的组分组成90100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、1215份纳米碳酸钙、12份分散剂,所述的制备方法包括如下步骤A)混炼制取复合物料,B)挤出工艺制取粒料,C)注塑工艺制取成品。2根据权利要求1所述的高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的纳米碳酸钙采用硬脂酸进行了表面处理,以利于纳米碳酸钙粒子在HIPS中的均匀分散。3根据权利要求1所述的高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的步骤A)中,混炼制取复合物。

4、料的工艺条件为混炼温度40、搅拌速度1100R/MIN、搅拌时间20MIN。4根据权利要求1所述的高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的步骤B)中,挤出工艺制取粒料包括如下步骤1)将混炼好的复合物料用单螺杆挤出机在区150、区170、区180、区200条件下挤出得到条料;2)将挤出的条料冷却至常温;3)用切粒机造粒制得粒料。5根据权利要求1所述的高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,其特征在于,所述的步骤C)中,注塑工艺制取成品的工艺条件为注塑机加料段、压缩段和均化段温度均为200、注塑压力67MPA。权利要求书CN104312069A1/3页3一种高强度高性。

5、价比的HIPS复合材料及其制备方法技术领域0001本发明涉及一种HIPS材料,尤其涉及一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,属于塑料材料技术领域。背景技术0002高抗冲聚苯乙烯HIPS是一种常用的塑料,具有刚性高、尺寸稳定性好、无毒、易加工、吸水性小等优点,其某些性能已赶上或超过ABS及其它工程塑料,用其生产的HIPS片材广泛应用于电子电器、食品、医药、办公用品、玩具等各行业。近年来,一些用HIPS制成的高光泽产品已经部分替代ABS应用于高档电器,不仅在制品质量上满足了用户需求,又在生产上大大降低了成本。0003现行技术中,为了进一步提高HIPS的综合性能,一般通过增强、填充、共混。

6、等方法改进其性能。随着国际市场石油价格的不断上升,目前HIPS材料的价格也随之上扬了3040,导致HIPS的生产成本大幅提高,加之其力学性能尤其是冲击韧性对某些应用来说还达不到使用要求,故需要对HIPS材料进行必要的改性,以期获得高性能、低成本的HIPS复合材料。发明内容0004针对上述需求,本发明提供了一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,该HIPS复合材料制备工艺简单,较纯HIPS材料具有更好的综合力学性能,同时成本可降低20左右,实际应用价值高,适于工业化大规模生产。0005本发明是一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,所述的HIPS复合材料由下列以重量份计的组分。

7、组成90100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、1215份纳米碳酸钙、12份分散剂,所述的制备方法包括如下步骤A)混炼制取复合物料,B)挤出工艺制取粒料,C)注塑工艺制取成品。0006在本发明一较佳实施例中,所述的纳米碳酸钙采用硬脂酸进行了表面处理,以利于纳米碳酸钙粒子在HIPS中的均匀分散。0007在本发明一较佳实施例中,所述的步骤A)中,混炼制取复合物料的工艺条件为混炼温度40、搅拌速度1100R/MIN、搅拌时间20MIN。0008在本发明一较佳实施例中,所述的步骤B)中,挤出工艺制取粒料包括如下步骤1)将混炼好的复合物料用单螺杆挤出机在区150、区170、区180、区200条件下挤出得到条料;。

8、2)将挤出的条料冷却至常温;3)用切粒机造粒制得粒料。0009在本发明一较佳实施例中,所述的步骤C)中,注塑工艺制取成品的工艺条件为注塑机加料段、压缩段和均化段温度均为200、注塑压力67MPA。0010本发明揭示了一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,该HIPS复合材料制备工艺简单,较纯HIPS材料具有更好的综合力学性能,同时成本可降低20左右,实际应用价值高,适于工业化大规模生产。说明书CN104312069A2/3页4附图说明0011下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明图1是本发明实施例高强度高性价比的HIPS复合材料制备方法的工序步骤图。具体实施方式0012。

9、下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。0013图1是本发明实施例高强度高性价比的HIPS复合材料制备方法的工序步骤图;该HIPS复合材料由下列以重量份计的组分组成90100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、1215份纳米碳酸钙、12份分散剂,所述的制备方法包括如下步骤A)混炼制取复合物料,B)挤出工艺制取粒料,C)注塑工艺制取成品。0014本发明提及的高强度高性价比的HIPS复合材料在制备时通过混合、熔融挤出,将纳米碳酸钙填充到高抗冲聚苯乙烯HIPS中,并引入分散剂,从而得到高强度、低成本的HIP。

10、S复合材料。其中,纳米碳酸钙采用硬脂酸进行了表面处理,使纳米碳酸钙粒子表面形成了一层包覆层,进而降低了纳米碳酸钙粒子之间的表面张力,提高了纳米碳酸钙粒子与HIPS的亲和性,有利于纳米碳酸钙粒子在HIPS中的均匀分散。该纳米碳酸钙粒子具有很高的表面活性、很强的表面能和表面结合能,其能较好地传递所承受的外应力,又能引发基体屈服,消耗大量的冲击能,从而达到同时增韧、增强的作用。由于大量引入纳米碳酸钙粒子,且价格便宜,故可使HIPS复合材料的生产成本较纯HIPS材料降低20左右,利于大规模工业化生产。该HIPS复合材料在制备过程中为了使纳米碳酸钙能均匀地分散到HIPS基体中,保证复合材料的性能均一,选。

11、用了一种新型分散剂TS2A作为复合体系中的分散和润滑助剂;该分散剂TS2A具有较好的表面活性,其熔点低于70,可有效降低复合体系的熔体粘度,利于加工流动性。0015实施例1具体制备方法如下A)混炼制取复合物料,具体制备过程为首先按重量份数计,称取90份高抗冲聚苯乙烯HIPS、12份纳米碳酸钙、1份分散剂;然后将称取的原料加入高速捏合机中,于40、1100R/MIN转速下搅拌20MIN出料,冷却后即得复合物料。0016B)挤出工艺制取粒料,具体制备过程为先将步骤A)混炼好的复合物料用单螺杆挤出机在区150、区170、区180、区200条件下挤出得到条料;然后将挤出的条料经空气冷却至常温;最后用切。

12、粒机造粒制得粒料。0017C)注塑工艺制取成品,具体制备过程为先将步骤B)制取的粒料加入到注塑机的料斗中,然后在加料段200、压缩段200、均化段200,注塑压力67MPA条件下,注塑成型得到高强度高性价比的HIPS复合材料。0018实施例2具体制备方法如下A)混炼制取复合物料,具体制备过程为首先按重量份数计,称取100份高抗冲聚苯乙烯HIPS、15份纳米碳酸钙、2份分散剂;然后将称取的原料加入高速捏合机中,于40、说明书CN104312069A3/3页51100R/MIN转速下搅拌20MIN出料,冷却后即得复合物料。0019B)挤出工艺制取粒料,具体制备过程为先将步骤A)混炼好的复合物料用单。

13、螺杆挤出机在区150、区170、区180、区200条件下挤出得到条料;然后将挤出的条料经空气冷却至常温;最后用切粒机造粒制得粒料。0020C)注塑工艺制取成品,具体制备过程为先将步骤B)制取的粒料加入到注塑机的料斗中,然后在加料段200、压缩段200、均化段200,注塑压力67MPA条件下,注塑成型得到高强度高性价比的HIPS复合材料。0021本发明揭示了一种高强度高性价比的HIPS复合材料及其制备方法,该HIPS复合材料制备工艺简单,较纯HIPS材料具有更好的综合力学性能,同时成本可降低20左右,实际应用价值高,适于工业化大规模生产。0022以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内,可不经过创造性劳动想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。说明书CN104312069A1/1页6图1说明书附图CN104312069A。

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