本發(fā)明屬于塑料改性技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及軍用包裝材料用超高抗沖聚苯乙烯改性塑料及其制備方法。
背景技術(shù):
聚苯乙烯(ps)包括普通聚苯乙烯、發(fā)泡聚苯乙烯(eps)、高抗沖聚苯乙烯(hips)及間規(guī)聚苯乙烯(sps)。普通聚苯乙烯樹脂為無毒,無臭,無色的透明顆粒,似玻璃狀脆性材料,其制品具有極高的透明度,透光率可達90%以上,電絕緣性能好,易著色,加工流動性好,剛性好,此外還具有表面硬度高及耐化學(xué)腐蝕性好等優(yōu)點。
普通聚苯乙烯的不足之處在于性脆,沖擊強度低,易出現(xiàn)應(yīng)力開裂等,而市售的高抗沖聚苯乙烯(hips)抗沖強度只能達到10kj/m2左右,離軍用包裝材料(如手榴彈箱材料)性能要求還有很大差距。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了使聚苯乙烯能夠達到軍用包裝抗沖強度,本發(fā)明提供一種使用安全、抗沖擊性強、彎曲強度高、表面硬度高的軍用包裝材料用超高抗沖聚苯乙烯改性塑料及其制備方法。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為,軍用包裝材料用超高抗沖聚苯乙烯改性塑料,由下列重量份的原料制成:
hips70-80份、線型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10-15份、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5-8份、環(huán)烷油5-8份、ebs0.3-0.7份、抗氧化劑0.3-0.7份。
軍用包裝材料用超高抗沖聚苯乙烯改性塑料制備方法包括以下步驟:
s1、將線型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、環(huán)烷油加入高速攪拌機中攪拌;
s2、待環(huán)烷油完全吸收后,再將hips、eps、抗氧化劑加入高速攪拌機中攪拌;
s3、將攪拌好的混合料經(jīng)雙螺桿擠出機擠出、成型并切粒。
作為優(yōu)選,所述步驟s1中,高速攪拌機的轉(zhuǎn)速控制在300-400r/min,攪拌溫度70-90℃,攪拌時間2-4分鐘。
作為優(yōu)選,所述步驟s2中,高速攪拌機的攪拌時間為1-2分鐘。
作為優(yōu)選,所述步驟s3中,雙螺桿擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速控制在300-350r/min,雙螺桿擠出機的擠出溫度為170-210℃。
作為優(yōu)選,所述步驟s3中,雙螺桿擠出機的擠出物在10-40℃的冷水中冷卻成型、切粒。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明通過在市售hips中添入具有不同微觀結(jié)構(gòu)的線型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物作為增韌材料添加物,使改性后的材料具有使用安全、抗沖擊性強、彎曲強度高、表面硬度高等特點;本發(fā)明提出的制備過程,加工成本低,制備工藝簡單、參數(shù)易控,生產(chǎn)過程安全環(huán)保,適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
下面給出實施例并對本發(fā)明做進一步說明。
實施例1:
軍用包裝材料用超高抗沖聚苯乙烯改性塑料,由下列重量份的原料制成:
hips80份、線型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物10份、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物5份、環(huán)烷油5份、eps0.5份、抗氧化劑0.5份。
其中,hips為市售,選取了市售中等熔指的hips為基料,hips的性能如下表所示:
軍用包裝材料用超高抗沖聚苯乙烯改性塑料制備方法,包括以下步驟:
s1、將線型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、環(huán)烷油加入高速攪拌機中攪拌,轉(zhuǎn)速控制在300-400r/min,攪拌溫度70-90℃,攪拌時間2-4分鐘;
s2、待環(huán)烷油完全吸收后,再將hips、eps、抗氧化劑加入高速攪拌機中攪拌,攪拌1-2分鐘;
s3、將攪拌好的混合料經(jīng)雙螺桿擠出機擠出、成型并切粒,螺桿采用高剪切組合,螺桿轉(zhuǎn)速控制在300-350r/min,擠出溫度170-210℃,擠出物在10-40℃的冷水中冷卻成型、切粒,即制成超高抗沖聚苯乙烯改性塑料。
經(jīng)測試,制成的超高抗沖聚苯乙烯改性塑料性能如下表所示:
從該表中可以看出,制成的超高抗沖聚苯乙烯改性塑料,其沖擊強度達到27.6kj/㎡,符合軍用包裝材料對沖擊強度的要求。
實施例2:
軍用包裝材料用超高抗沖聚苯乙烯改性塑料,由下列重量份的原料制成:
hips75份、線型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物11份、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物7份、環(huán)烷油7份、eps0.5份、抗氧化劑0.5份。
其中,hips為市售,選取了市售中等熔指的hips為基料,hips的性能如下表所示:
軍用包裝材料用超高抗沖聚苯乙烯改性塑料制備方法,包括以下步驟:
s1、將線型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、星型苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、環(huán)烷油加入高速攪拌機中攪拌,轉(zhuǎn)速控制在300-400r/min,攪拌溫度70-90℃,攪拌時間2-4分鐘;
s2、待環(huán)烷油完全吸收后,再將hips、eps、抗氧化劑加入高速攪拌機中攪拌,攪拌1-2分鐘;
s3、將攪拌好的混合料經(jīng)雙螺桿擠出機擠出、成型并切粒,螺桿采用高剪切組合,螺桿轉(zhuǎn)速控制在300-350r/min,擠出溫度170-210℃,擠出物在10-40℃的冷水中冷卻成型、切粒,即制成超高抗沖聚苯乙烯改性塑料。
經(jīng)測試,制成的超高抗沖聚苯乙烯改性塑料性能如下表所示:
從該表中可以看出,制成的超高抗沖聚苯乙烯改性塑料,其沖擊強度達到35.8kj/㎡,符合軍用包裝材料對沖擊強度的要求,此外,熔融指數(shù)達到5.2g/10min,在生產(chǎn)大尺寸產(chǎn)品如軍用手榴彈箱時,受限于產(chǎn)品尺寸和模具設(shè)計,材料熔融指數(shù)需在3.8g/10min以上才能順利成型,本實施例所制成的材料符合此要求。
上述實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述,并非對本發(fā)明的構(gòu)思和/或范圍進行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計構(gòu)思的前提下,本領(lǐng)域普通人員對本發(fā)明的技術(shù)方案做出的各種變型和/或改進,均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。