[发明专利]一种高耐候高刚度改性工程塑料及其制备方法

权利要求书

1.一种高耐候高刚度改性工程塑料，其特征在于，包括如下重量份原料：

聚酰胺树脂90-100份、增韧剂5-7份、润滑剂2-4份、改性二氧化钛0.6-0.8份和填料70-80份；

该高耐候高刚度改性工程塑料，通过如下步骤制备：

第一步、按重量份称取原料；

第二步、将聚酰胺树脂、增韧剂和润滑剂混合，在45-60℃搅拌10-15min，搅拌速度400-450r/min，冷却至室温得到预混料；

第三步、将改性二氧化钛和填料加入到预混料中，在50-65℃搅拌15-20min，搅拌速度500-550r/min，得到混合物，将混合物在单螺杆挤出机中熔融挤出造粒，挤出温度为220-240℃，螺杆转速为30-36r/min，得到一种高耐候高刚度改性工程塑料。

2.根据权利要求1所述的一种高耐候高刚度改性工程塑料，其特征在于，增韧剂为乙丙橡胶；润滑剂为脂肪酸二乙醇酰胺。

3.根据权利要求1所述的一种高耐候高刚度改性工程塑料，其特征在于，改性纳米二氧化钛通过如下步骤制备：

步骤S11、将纳米二氧化钛加入去离子水中，搅拌均匀，得到反应液用1mol/L的盐酸溶液调节反应液pH值为6，在温度为25-30℃、转速为200r/min条件下，搅拌30-40min，然后加入加入六偏磷酸钠，在40-50kHz的频率下超声分散20-30min，得到二氧化钛分散液；

步骤S12、用1mol/L的盐酸溶液调节二氧化钛分散液的pH值为4，加入γ-脲基丙基三乙氧基硅烷，设置温度为60-80℃、转速为300r/min，搅拌50-70min,搅拌结束后，在10000r/min的转速条件下离心20-25min，去除上清液，将沉淀用去离子水离心洗涤2遍，然后将洗涤后的沉淀在100℃干燥至恒重，得到改性纳米二氧化钛。

4.根据权利要求3所述的一种高耐候高刚度改性工程塑料，其特征在于，步骤S11中纳米二氧化钛、去离子水和六偏磷酸钠的用量比为5g：1L：0.5g；步骤S12中二氧化钛分散液和γ-脲基丙基三乙氧基硅烷的用量比为1mL：0.05g。

5.根据权利要求1所述的一种高耐候高刚度改性工程塑料，其特征在于，填料通过如下步骤制备：

步骤S21、将短切炭纤维与环氧粉末按质量比2∶1混合后加入去离子水中，然后在40-50kHz的频率条件下超声30-40min得到悬浮液，将悬浮液过滤，去除滤液，将得到的固体在温度为90℃条件下干燥24h，干燥结束后，将干燥后的固体转移至炭化炉中，在氮气保护下升温至800℃进行炭化30-40min，得到混合物A；

步骤S22、将去离子水和十六烷基三甲基氯化铵混合后，用0.4mol/L的盐酸溶液，调节pH值为4，调节完pH后，加入钠基蒙脱土，设置温度为80℃，反应2-4h，反应结束后趁热过滤，用蒸馏水洗涤沉淀，洗涤结束后在40℃干燥至恒重，得到改性蒙脱土；

步骤S23、将混合物A和改性蒙脱土混合后加入丙酮中，研磨50-60min，研磨后过100目筛，过完筛后在温度为80℃条件下干燥4h，干燥结束后，用丙酮洗涤2-4遍，洗涤结束后在温度为80℃条件下干燥20-24h得到填料。

6.根据权利要求5所述的一种高耐候高刚度改性工程塑料，其特征在于，步骤S21中短切炭纤维和去离子水的用量比为1g：10-20mL，步骤S22中去离子水、十六烷基三甲基氯化铵和钠基蒙脱土的用量比为200mL：1-3g：10g；步骤S23混中合物A、改性蒙脱土和丙酮的用量比为1g：2-4g：8-10mL。

7.根据权利要求1所述的一种高耐候高刚度改性工程塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步、按重量份称取原料；

第二步、将聚酰胺树脂、增韧剂和润滑剂混合，在45-60℃搅拌10-15min，搅拌速度400-450r/min，冷却至室温得到预混料；

第三步、将改性二氧化钛和填料加入到预混料中，在50-65℃搅拌15-20min，搅拌速度500-550r/min，得到混合物，将混合物在单螺杆挤出机中熔融挤出造粒，挤出温度为220-240℃，螺杆转速为30-36r/min，得到一种高耐候高刚度改性工程塑料。