【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及塑料材料，具体为一种高强度的改性塑料制品及其制备工艺。
技术介绍
1、聚邻苯二甲酰胺（ppa）是一种半芳香族聚酰胺，俗称耐高温尼龙，因其卓越的耐热性、耐化学性、机械强度和尺寸稳定性，在电子电气、汽车、航空航天等领域具有广泛的应用前景。然而，纯ppa材料在某些应用场合下仍存在一些局限性，如韧性不足、加工性能以及阻燃性能有待提高等。
2、ppa增强和阻燃性能改善主要采用填充阻燃剂和碳纤维等方式。然而，由于碳纤维表面缺乏化学活性官能团，通常表现为化学惰性，导致其与ppa基体之间界面结合力较弱，难以有效发挥出碳纤维的增强效果；在阻燃性能方面，ppa本身的阻燃性能较为有限，在高温环境下容易引发燃烧和热降解。
3、因此，我们提出一种高强度的改性塑料制品及其制备工艺。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种高强度的改性塑料制品及其制备工艺，以解决现有技术中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，包括如下步骤：
4、步骤s1：将改性碳纤维、阻燃剂、光引发剂和n,n-二甲基甲酰胺混合均匀，经紫外光照射、洗涤、干燥后，得到复合物；
5、步骤s2：将聚邻苯二甲酰胺、复合物、聚乙烯蜡、抗氧剂、成核剂混合均匀，得到共混物；将共混物在双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒，注塑成型，得到改性塑料制品。
6、进一步的，所述改性塑料制品包括以下重量组分
7、进一步的，所述复合物包括以下重量组分：改性碳纤维20-45份、阻燃剂10-15份、光引发剂2-4份、n,n-二甲基甲酰胺50-100份。
8、进一步的，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮。
9、进一步的，所述改性碳纤维的制备方法如下：
10、步骤（1）：调节tris-hcl缓冲液ph=8.5，加入盐酸多巴胺混合均匀，得到盐酸多巴胺溶液；将预处理碳纤维置于盐酸多巴胺溶液中浸渍20-24h，取出，烘干，得到聚多巴胺包覆碳纤维；
11、步骤（2）：将马来酸酐和1,4-二氧六环混合均匀，滴加二乙烯三胺和1,4-二氧六环的混合溶液，1-2h滴完，室温下反应2-3h，经减压蒸馏、干燥后，得到预聚单体；将预聚单体和去离子水混合均匀，加入乙二胺，在85-95℃下反应4-5h，冷却至室温，经减压蒸馏、干燥后，得到端氨基超支化聚酰胺；
12、步骤（3）：将聚多巴胺包覆碳纤维置于端氨基超支化聚酰胺水溶液中，超声处理1-2h，反应3-5h，经过滤、干燥后，得到改性碳纤维。
13、进一步的，所述步骤（1）中，tris-hcl缓冲液的浓度为0.01mol/l，盐酸多巴胺溶液的浓度为2-4mg/ml，预处理碳纤维的质量为盐酸多巴胺溶液质量的2-5%。
14、进一步的，所述预处理碳纤维的制备方法如下：
15、将碳纤维用丙酮浸泡22-24h，以去除表面上浆剂，用去离子水清洗干净、烘干后，得到预处理碳纤维。
16、进一步的，所述步骤（2）中，马来酸酐和1,4-二氧六环的质量为1：（4-5）。
17、进一步的，所述步骤（2）中，二乙烯三胺的质量为马来酸酐质量的1.1-1.3倍，二乙烯三胺和1,4-二氧六环的质量比为1：（4-5）。
18、进一步的，所述步骤（2）中，预聚单体和去离子水的质量比为1：（5-8），乙二胺的质量为预聚单体质量的10-15%。
19、进一步的，所述步骤（3）中，聚多巴胺包覆碳纤维和端氨基超支化聚酰胺水溶液的质量比为1：（20-30），端氨基超支化聚酰胺水溶液的浓度为2-4mg/ml。
20、进一步的，所述阻燃剂的制备方法如下：
21、步骤a：在氮气保护下，将dopo、4-马来酰亚胺基苯甲酸和n,n-二甲基甲酰胺混合均匀，在90-100℃反应1-2h，继续升温至125-135℃反应6-8h，冷却至室温，在冰水浴中重结晶12h，经减压抽滤、洗涤、干燥后，得到改性dopo；
22、步骤b：将改性dopo、n,n-二甲基甲酰胺、1-（3-二甲基氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺混合均匀，在20-30℃下搅拌30-60min，加入l-半胱氨酸，继续搅拌12-24h，经过滤、洗涤、干燥后，得到阻燃剂。
23、进一步的，所述步骤a中，dopo、4-马来酰亚胺基苯甲酸和n,n-二甲基甲酰胺的质量比为1：（1.0-1.2）：（6-8）。
24、进一步的，所述步骤b中，改性dopo、n,n-二甲基甲酰胺、1-（3-二甲基氨基丙基）-3-乙基碳二亚胺和n-羟基琥珀酰亚胺的质量比为1：（3-5）：（0.08-0.10）：（0.06-0.08）。
25、进一步的，所述步骤b中，l-半胱氨酸的质量为改性dopo质量的1-2倍。
26、进一步的，所述抗氧剂的型号为德国布吕格曼h161。
27、进一步的，所述成核剂的型号为德国布吕格曼p22。
28、进一步的，所述步骤s1中，紫外光照射工艺条件为：经360-400nm紫外线照射30-60min，辐照强度20-35mw/cm2。
29、进一步的，所述步骤s2中，双螺杆挤出机的各节机筒温度从1到10节依次为230-250℃、270-290℃、280-300℃、290-310℃、280-300℃、270-290℃、265-285℃、265-285℃、265-285℃、285-305℃，机头温度为290-310℃，螺杆转速为250-350rpm。
30、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
31、1、本专利技术的一种高强度的改性塑料制品及其制备工艺，利用多巴胺对碳纤维进行表面改性，得到聚多巴胺包覆碳纤维，聚多巴胺层的引入不仅提高了碳纤维表面的粗糙程度，还增强了其表面的化学活性，为后续改性提供了平台；采用马来酸酐(ma)和二乙烯基三胺(deta)进行酰胺化反应合成ab2预聚单体，再引入中心核乙二胺，利用“一步法”制备得到的含碳碳双键及端氨基的超支化聚酰胺化合物，即端氨基超支化聚酰胺，端氨基超支化聚酰胺的引入，提供了大量氨基基团和酰胺键；同时通过聚多巴胺与氨基之间的席夫碱反应，将端氨基超支化聚酰胺接枝到碳纤维表面，得到含有聚酰胺结构单元的改性碳纤维，与聚邻苯二甲酰胺（ppa）的聚酰胺结构有很好的相容性，显著提高了碳纤维在ppa基体中的分散性，使其具有更好的增强作用，有利于提高ppa制品的力学性能，进而实现高强度和高性能的改性塑料制品。
32、2、本专利技术的一种高强度的改性塑料制品及其制备工艺，通过dop0基团中活性的p-h键与4-马来酰亚胺基苯甲酸中不饱和双键进行加成反应，制得含马来酰亚胺结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述改性塑料制品包括以下重量组分：聚邻苯二甲酰胺35-65份、复合物30-60份、聚乙烯蜡0.2-0.4份、抗氧剂0.2-0.6份、成核剂0.3-0.5份。
3.根据权利要求2所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述复合物包括以下重量组分：改性碳纤维20-45份、阻燃剂10-15份、光引发剂2-4份、N,N-二甲基甲酰胺50-100份。
4.根据权利要求3所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述改性碳纤维的制备方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述预处理碳纤维的制备方法如下：
6.根据权利要求3所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述阻燃剂的制备方法如下：
7.根据权利要求6所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述步骤A中，DOPO、4-马来酰亚胺基苯
8.根据权利要求1所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述步骤S2中，双螺杆挤出机的各节机筒温度从1到10节依次为230-250℃、270-290℃、280-300℃、290-310℃、280-300℃、270-290℃、265-285℃、265-285℃、265-285℃、285-305℃，机头温度为290-310℃，螺杆转速为250-350rpm。
9.根据权利要求1-8任一项所述制备工艺制得的一种高强度的改性塑料制品。
...【技术特征摘要】
1.一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述改性塑料制品包括以下重量组分：聚邻苯二甲酰胺35-65份、复合物30-60份、聚乙烯蜡0.2-0.4份、抗氧剂0.2-0.6份、成核剂0.3-0.5份。
3.根据权利要求2所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述复合物包括以下重量组分：改性碳纤维20-45份、阻燃剂10-15份、光引发剂2-4份、n,n-二甲基甲酰胺50-100份。
4.根据权利要求3所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述改性碳纤维的制备方法如下：
5.根据权利要求4所述的一种高强度的改性塑料制品的制备工艺，其特征在于：所述预处理碳纤维的制备方法如下：
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【专利技术属性】
技术研发人员：沈文祥，仇杰，
申请(专利权)人：广东精宏健智控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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