[发明专利]一种抗热氧老化高强度热塑性塑料的制备方法

说明书

本发明涉及一种抗热氧老化高强度热塑性塑料的制备方法，属于塑料制备技术领域。本发明将石墨粉于浓硫酸中被高铁酸钾氧化，制得纳米氧化石墨烯材料，氧化石墨烯中引入磺酸基团、羟基等有机官能团，从而氧化石墨烯与纳米二氧化钛生成氢键以及分子间作用力吸附，本发明利用柠檬酸对二氧化钛、氧化石墨烯进行表面修饰和改性，使复合材料中引入丰富的羧基基团，同时柠檬酸与氧化石墨烯表面的羟基基团发生反应，形成共价键吸附，并对二氧化钛反应，利用高压处理，在塑料表面产生电火花冲击，使塑料表面的氧气形成臭氧分子，臭氧分子使塑料表面形成羟基、羧基等极性基团，增强塑料的还原能力，提高塑料的抗热氧老化性能，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种抗热氧老化高强度热塑性塑料的制备方法，属于塑料制备技术领域。

背景技术

热塑性塑料指具有加热软化、冷却硬化特性的塑料。我们日常生活中使用的大部分塑料属于这个范畴。加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛，聚碳酸酯，聚酰胺、丙烯酸类塑料、其它聚烯烃及其共聚物、聚砜、聚苯醚。

热塑性塑料根据性能特点、用途广泛性和成型技术通用性等，可分为通用塑料、工程塑料、特殊塑料等。通用塑料的主要特点：用途广泛、加工方便、综合性能好。如聚乙烯（PE）、聚氯乙烯（PVC）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）、丙烯腈－丁二烯－苯乙烯（ABS）又通称为“五大通用塑料”。工程塑料和特殊塑料的特点是：高聚物的某些结构和性能特别突出，或者成型加工技术难度较大等，往往应用于专业工程或特别领域、场合。主要的工程塑料有：尼龙（Nylon）、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、聚四氟乙烯（特富龙PTFE）、聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）等，特殊塑料如“医用高分子”类的“合成心脏瓣膜”、“人工关节”等。根据共高聚物的聚集态结构和性能特点又可分为：结晶性塑料和非结晶性塑料两大类。非结晶性塑料又称为无定型塑料。

塑料加工的一个重要发展方向是对现有塑料改性以提高使用性能。如利用增强纤维制备出增强型改性塑料，可以有效提高塑料的机械性能和耐热性能，并在某些方面达到或超过金属材料的性能。此类材料被称之为纤维增强热塑性塑料FRTP。

传统生产FRTP的方法有两种，一种是由双螺杆挤出机中部的纤维加入口加入成束长纤维。另一种是由单螺杆挤出机在下料口将短切纤维和原料一起加入。

目前，现有的热塑性塑料普遍存在耐磨性差、硬度低，抗热老化性能不足的缺陷。因此，发明一种抗热氧老化高强度热塑性塑料对塑料制备技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对目前热塑性塑料耐磨性、硬度差，抗热老化性能不足的缺陷，提供了一种抗热氧老化高强度热塑性塑料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种抗热氧老化高强度热塑性塑料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

一种抗热氧老化高强度热塑性塑料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将石墨投入研磨机中研磨，过150目筛得到过筛物，将过筛物与硫酸溶液按质量比1:20投入烧杯中搅拌均匀制得混合分散液，将烧杯置于冰水浴中，向烧杯中滴加混合分散液质量3～5%的高铁酸钾溶液，恒温静置30～40min后，升高水浴温度，恒温静置，过滤得到滤饼，用蒸馏水清洗滤饼3～5次得到氧化产物，备用；

（2）将钛酸四丁酯和乙二醇按质量比1:10投入充满氮气的手套箱中搅拌混合反应6～8h制得混合悬浊液，在搅拌状态下，向手套箱中加入混合悬浊液等质量的丙酮，持续搅拌12～14h，搅拌后过滤，依次用无水乙醇和蒸馏水洗涤3～5次，放入烘箱中干燥，制得反应固体粉末；