[发明专利]工程塑料、由其制成的板材或壳体和制备工程塑料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程塑料、由该工程塑料制成的板材或壳体和制备工程塑料的方法。

背景技术

现今，医疗设备和消费产品的多数壳体由工程塑料或纤维强化的聚合工程塑料制成。相比于金属材料，塑料或纤维强化的聚合工程塑料具有易处理、重量轻和成本低的好处。在一些情况下，碳纤维强化也被用来获得更加的机械性能。玻璃纤维和碳纤维均表现出较高的拉伸模量和冲击强度，这就可以为壳体部件提供机械强度。但塑料及其工程塑料的废物回收会产生环境问题。热固聚合物不能溶解或融化。玻璃纤维会在焚化时阻塞熔炉。热固聚合物和玻璃纤维的这些固有惰性阻止了重复利用。同时，政府和终端用户需要开发环境友好产品和限制不可再利用材料的使用。此外，还希望医疗附件具有舒适性和环境友好性。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种工程塑料、由该工程塑料制成的板材或壳体和制备工程塑料的方法。

根据本发明的第一方面，提供一种工程塑料，包括：热塑性塑料；天然纤维，所述天然纤维经偶联剂处理并分布于所述热塑性塑料中。

在一实施例中，所述热塑性塑料是聚酯丙烯腈丁二烯苯乙烯、尼龙或聚碳酸酯。

在一实施例中，所述天然纤维是竹纤维或苎麻纤维。

在一实施例中，所述天然纤维是织物或连续纱线。

在一实施例中，所述天然纤维呈层状分布。

在一实施例中，所述天然纤维经干燥处理。

在一实施例中，所述偶联剂是硅树脂偶联剂。

在一实施例中，所述工程塑料包括荧光粉，所述荧光粉混合于所述热塑性塑料中或附着于所述热塑性塑料的表面。

根据本发明的第二方面，提供一种板材或壳体，所述板材或壳体由如上文所述的工程塑料制成。

根据本发明的第三方面，提供一种制备工程塑料的方法，包括：以偶联剂浸润天然纤维；将浸润偶联剂后的放置在模具中；将热塑性塑料熔液灌注在所述模具中并固化。

在一实施例中，所述天然纤维呈层状分布。

在一实施例中，在以偶联剂浸润天然纤维的步骤之前，所述方法还包括：干燥所述天然纤维。

在一实施例中，所述热塑性塑料熔液中混合有荧光粉。

在一实施例中，所述方法还包括：在固化的所述热塑性塑料表面附着荧光粉。

从上述方案中可以看出，本发明的工程塑料具有易回收、易处理、轻质和环境友好的优点，同时又不牺牲部件的技术性能。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

根据本发明的第一方面，提供一种工程塑料。该工程塑料包括热塑性塑料和天然纤维。其中，天然纤维经偶联剂处理并分布于热塑性塑料中。可以选用硅树脂偶联剂作为偶联剂，偶联剂的作用是改善天然纤维与热塑性塑料的可混合性。天然纤维例如可以是竹纤维或苎麻纤维等，它们可以以织物或连续纱线的形式存在。天然纤维可以以层状分布。通常，天然纤维需要经干燥处理。在本实施例中，以10层苎麻纤维织物和尼龙作原料。苎麻纤维织物在80℃下干燥6小时，然后在硅树脂偶联剂浸润1天。此后，将各层织物放在真空中以便灌注成型。尼龙熔液灌注在模具中，尼龙将浸渍纤维织物并填充层间的空隙。模体分别在60℃和80℃下保持2小时。固化后，天然纤维强化的尼龙就完成了。热塑性塑料还可以是聚酯丙烯腈丁二烯苯乙烯或聚碳酸酯。

为了使工程塑料具有需要的外观，可将荧光粉混合于热塑性塑料中或附着于热塑性塑料的表面。荧光粉例如可以是氧化锌或氧化铕等。在室内光照下，荧光粉可发出华丽、明亮的光芒。

这种天然纤维强化的热固材料具有易回收、易处理、轻质和环境友好的优点，同时又不牺牲部件的技术性能：

这种天然纤维强化的热固材料的原材料是天然纤维和热塑性塑料，他们可从可收回资源中获得。与玻璃纤维不同，天然纤维的制造过程不涉及健康和环境危险。材料和废弃物能通过固溶处理和热处理回收利用。

天然纤维的密度比玻璃纤维小20％至60％。最终产品的重量能降低20％至40％。天然纤维还能优化振动吸收、声音隔离和热隔离等性能。

天然纤维是植物纤维，相比于玻璃纤维，具有更好的与聚合物的可混合性。天然纤维强化的热固材料还具有较低的注射螺杆磨损。

根据本发明的第二方面，还提供一种由如上文所述的工程塑料制成的板材或壳体。该板材或壳体可用于医疗设备。

根据本发明的第三方面，还提供一种制备工程塑料的方法，包括：

以偶联剂浸润天然纤维；