本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種牲畜信息采集器外殼材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)的重要組成部分，但由于目前國內(nèi)養(yǎng)殖方式粗放，現(xiàn)代化管理手段缺失，致使畜牧飼養(yǎng)成本上升，原料奶等產(chǎn)品質(zhì)量偏低、轉(zhuǎn)化率不高。限制了養(yǎng)殖業(yè)的進一步發(fā)展。近年來，通過傳感器技術(shù)，對牲畜的活動量、發(fā)情期等參數(shù)進行采集，對于預防牲畜疾病、提高動物性產(chǎn)品質(zhì)量都具有十分顯著的推動作用，因此，牲畜信息采集器正越來越多的應用于養(yǎng)殖場畜禽的養(yǎng)殖過程中。由于這一類傳感器大多要固定在牲畜腳踝等易發(fā)生碰撞的部位，因此對材料的強度具有較高要求，同時不影響牲畜坐臥等活動。金屬材料制成的外殼材料一方面質(zhì)量較大，不方便佩戴，另一方面也易對牲畜肢體造成傷害，因此采用塑料材質(zhì)的傳感器外殼正逐漸取代金屬制品。聚丙烯材料相對尼龍等工程材料，具有價格優(yōu)勢，雖然聚丙烯具有強度較低、耐低溫性能差、易受光、熱和氧的作用而老化，但經(jīng)過改性后仍能克服上述缺點，能滿足實際使用需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的就是為了克服以往牲畜采集器外殼在上述應用中的不足，通過在聚丙烯填料中加入不同成分，制備出的一種力學強度高、耐低溫沖擊性好、抗老化性能優(yōu)良的高分子聚合物材料。該產(chǎn)品具有成型工藝簡單，產(chǎn)品使用穩(wěn)定的特點。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
一種牲畜信息采集器外殼材料，包括以下重量份的原料：聚丙烯45-80份，玻璃纖維10-40份，增韌劑5-10份，無機填料5-15份，抗氧劑0.09-0.4份，光穩(wěn)定劑0.5-4份。
所述的牲畜信息采集器外殼材料優(yōu)選的，包括以下重量份的原料：聚丙烯50-60份，玻璃纖維20-30份，增韌劑5-10份，無機填料5-10份，抗氧劑0.1-0.2份，光穩(wěn)定劑1.5-2.5份。
所述聚丙烯材料的熔融指數(shù)范圍為5-10g/10min。
所述玻璃纖維為纖維直徑為14μm無堿玻璃長纖維或1500目玻璃纖維粉，優(yōu)選無堿玻璃長纖維。
所述增韌劑為乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚烯烴彈性體、三元乙丙共聚橡膠、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物中的一種，優(yōu)選聚烯烴彈性體。
所述無機填料為滑石粉、硅灰石、云母、硅酸鎂的其中一種，其中優(yōu)選滑石粉。
所述滑石粉為粒徑1200目、2000目、3000目中的一種，優(yōu)選3000目滑石粉。
所述抗氧劑種類為受阻酚類四（亞甲基-3-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯）甲烷，和磷酸酯類三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯的單獨一種或者兩種按照0.03~0.1：0.06~0.3復合而成的復配劑。
所述光穩(wěn)定劑為苯并三唑類的2-(2’-羥基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑或納米二氧化鈦其中一種或兩種復合而成的復配劑，二者的比例關(guān)系為0.2~1.5:0.3~2.5。
一種牲畜信息采集器外殼的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
（1）按比例稱量聚丙烯、玻璃纖維、增韌劑、無機填料、抗氧劑、光穩(wěn)定劑，并進行初步預混合；
（2）將步驟（1）制得的預混料加入高速混合機中，在700r/min下混合5-10min，此后在1450r/min下混合10-15min；
（3）將步驟（3）制得的聚丙烯改性原料在擠出機上擠出、造粒，各區(qū)段溫度控制范圍為：一區(qū)185℃～190℃，二區(qū)190℃～200℃，三區(qū)200℃～205℃，四區(qū)190℃～200℃；
（4）將造粒好的改性聚丙烯物料放入80℃的烘箱內(nèi)恒溫5小時，然后將物料放入注塑機成型，各段溫度控制范圍為：一區(qū)190℃～195℃，二區(qū)200℃～210℃，三區(qū)200℃～210℃，四區(qū)200℃～205℃，注塑壓力60mpa，射出速度55mpa，制得牲畜信息采集器外殼，將傳感器相關(guān)電子器件放入其中，并用聚氨酯材料填充，即得到牲畜信息采集器。
本發(fā)明的牲畜信息采集器外殼材料具有優(yōu)異的力學性能，耐沖擊性能和耐老化性能，易成型，價格成本低廉。玻璃纖維的加入，可以提高信息采集器外殼材料的抗沖擊性能，保證外殼在使用過程中不會因牲畜肢體對外殼的碰撞導致的材料外殼破損，提高電子器件的使用壽命。
具體實施方式
下面將對本發(fā)明實施例中的方案進行清楚、完整地描述。以下所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實例，而非全部實例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
在各實施例中及對比配方中，聚丙烯為寶塔石化公司生產(chǎn)的無規(guī)均聚聚丙烯，其熔融指數(shù)為5.6g/10min（230℃，2.16kg）
無堿玻璃長纖維和玻璃纖維粉均產(chǎn)自杭州高科復合材料有限公司。
滑石粉為靈壽縣潤靈礦產(chǎn)品貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的1200目、2000目、3000目滑石粉。
乙烯-醋酸乙烯共聚物產(chǎn)自韓國lg，牌號為28150；聚烯烴彈性體產(chǎn)自美國陶氏，牌號為增韌級8137；三元乙丙共聚橡膠產(chǎn)自美國陶氏，牌號為3745p；乙烯-丙烯酸甲酯產(chǎn)自美國杜邦，牌號為1209ac。
抗氧劑為德國巴斯夫生產(chǎn)的抗氧劑1010和抗氧劑168，化學名稱分別為四（亞甲基-3-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯）甲烷，三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯。
光穩(wěn)定劑為產(chǎn)自上海安輝化工有限公司的uv320，化學名為2-(2’-羥基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑；納米二氧化鈦產(chǎn)自美國杜邦，牌號r-350。
各實施例物料配比如下表所示。
其中，實施例2和實施例3中所用的滑石粉為3000目；實施例4、實施例5、中使用的硅灰石為2000目。
各實施例的牲畜信息采集器外殼制備方法如下：
（1）按上表所列各組分組成稱量聚丙烯、玻璃纖維、增韌劑、無機填料、抗氧劑、光穩(wěn)定劑，并進行初步預混合；
（2）將步驟（1）制得的預混料加入高速混合機中，在700r/min下混合5-10min，此后在1450r/min下混合10-15min；
（3）將步驟（3）制得的聚丙烯改性原料在擠出機上擠出、造粒，各區(qū)段溫度控制范圍為：一區(qū)185℃～190℃，二區(qū)190℃～200℃，三區(qū)200℃～205℃，四區(qū)190℃～200℃；
（4）將造粒好的改性聚丙烯物料放入80℃的烘箱內(nèi)恒溫5小時，然后將物料放入注塑機成型，各段溫度控制范圍為：一區(qū)190℃～195℃，二區(qū)200℃～210℃，三區(qū)200℃～210℃，四區(qū)200℃～205℃，注塑壓力60mpa，射出速度55mpa，制得牲畜信息采集器外殼，將傳感器相關(guān)電子器件放入其中，并用聚氨酯材料填充，即得到牲畜信息采集器。
在實施例中，各性能的測試方法分別如下：
溶體流動速率依據(jù)gb/t3682-2000進行測試；拉伸強度依據(jù)gb/t1040.2-2006進行測試；簡支梁缺口沖擊強度依據(jù)gb/t1043.1-2008進行測試；維卡軟化溫度測定依據(jù)gb/t1633-2000進行測試。
各實施例測試結(jié)果如下表。
從實施例1-5中可以看出，無堿玻璃長纖維或玻璃纖維粉的加入，可以顯著提高信息采集器外殼材料的力學性能，其力學指標甚至優(yōu)于拉伸性能優(yōu)異的尼龍66材料。
從實施例2、4可以看出，不同增韌劑的加入可以提高信息采集器外殼材料的抗沖擊性能，保證外殼在使用過程中不會因牲畜肢體對外殼的碰撞導致的材料外殼破損，提高了電子器件的使用壽命。
通過對實施例1-5的比較可以發(fā)現(xiàn)最優(yōu)物料搭配是實施例3，在實施例3所確定各物質(zhì)配比下，材料的拉伸強度、彎曲強度、缺口簡支梁沖擊強度、維卡軟化點性能都高于其他實施例。