本發明涉及塑料材料技術領域，具體涉及一種塑料制品材料及其制備方法。
背景技術：
塑料工業在國民生活中占有舉足輕重的作用。塑料中添加的填料可以提高塑料的拉伸強度，改善塑料的加工性能，并降低產品成本。開發高效率、低成本的填料是塑料行業的最重視的課題。
目前我國在塑料工業中應用的填料主要以鈦白粉、輕質碳酸鈣和重質碳酸鈣為主，年均使用量巨大，在不影響原有塑料使用性能基礎上開發廉價填料替代品，有助于降低塑料制品成本，提高相關企業的利潤空間和競爭優勢。
膨潤土是以蒙脫石為主要礦物成分的非金屬礦產，在國民經濟和日常生活中有著廣泛的應用，儲存量巨大且價格低廉，其ph值呈中性、無毒，吸附性能強，容重輕，膨潤土具有良好的耐侯性、膨脹性、粘結性、可塑性、透氣性等特點，在不同溫度及濕態條件下物理化學性能穩定，并且其防曬性強、體質軟輕，是一種優質的填料和補強劑，可應用于眾多領域，其通過特定步驟改性后，所表現的各方面性能提高，將其應用于塑料填料中，能夠改善塑料制品的理化性能，具有積極有利的意義。
技術實現要素：
針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種塑料制品材料及其制備方法，該種塑料制品材料制備簡單方便，通過將填料替換成改性膨潤土，不僅降低了原料生產成本，而且還提高了成品塑料制品材料的抗沖擊韌性、強度、耐高溫性及抗老化性，提高了該種塑料制品的使用壽命，應用領域廣泛，具有廣闊的市場前景。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：
一種塑料制品材料，包括以下按重量份計的原料：聚氯乙烯30-40份、聚碳酸酯25-35份、聚亞苯基砜樹脂20-30份、改性膨潤土20-30份、聚丙烯酸10-20份、低分子聚乙烯蠟5-15份、硅酸鈣6-12份、聚酯纖維10-20份、環烷酸鈷4-8份、增塑劑1-3份、潤滑劑1-3份、抗氧劑1-5份、抗靜電劑1-5份和偶聯劑1-5份；
所述改性膨潤土由下列重量份的成分制得：膨潤土20份、鈦白粉5份、木質素2份、膨脹珍珠巖3份、三氯化鐵1份、正丁醛-苯胺縮合物1份、蜜蠟2份、10,10’-氧代雙吩惡砒1份和2，2’-硫代雙(4-叔辛基酚氧基)鎳1份；其制備方法是將膨潤土置于8％-12％的鹽酸溶液中浸泡40-60min，抽濾后將所得物料烘干，再與膨脹珍珠巖混合，在480-520℃下進行高溫煅燒1-2h，取出冷卻到室溫后再與蜜蠟混合，通過研磨機研磨成120-160目的細粉，最后與剩余材料混合，通過球磨使所有原料粉末充分分散混合均勻即得。
進一步地，所述塑料制品材料包括以下按重量份計的原料：聚氯乙烯35份、聚碳酸酯30份、聚亞苯基砜樹脂25份、改性膨潤土25份、聚丙烯酸15份、低分子聚乙烯蠟10份、硅酸鈣9份、聚酯纖維15份、環烷酸鈷6份、增塑劑2份、潤滑劑2份、抗氧劑3份、抗靜電劑3份和偶聯劑3份。
優選地，所述增塑劑為五氯硬脂酸甲酯或氯甲氧基油酸甲酯。
優選地，所述潤滑劑為硅酮母粒、芥酸酰胺或硬脂酸鋅中的一種或者一種以上。
優選地，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076或抗氧劑tnp。
優選地，所述抗靜電劑為乙氧基化烷基胺或乙氧基月桂酷胺。
優選地，所述偶聯劑為γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一種。
上述的一種塑料制品材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)按所述重量份配比稱取原料；
(2)將聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚亞苯基砜樹脂、增塑劑一半量、潤滑劑一半量、抗氧劑一半量、抗靜電劑一半量和偶聯劑一半量輸送至混煉機中進行第一次混煉，混煉溫度為65-75℃，混煉時間為50-60min；向經第一次混煉后的物料中加入改性膨潤土和硅酸鈣進行第二次混煉，混煉溫度為70-80℃，混煉時間為40-50min；向經第二次混煉后的物料中加入剩余原料進行第三次混煉，混煉溫度為80-90℃，混煉時間為30-40min；
(3)最后將混煉后的物料輸送至雙螺桿擠出機中擠出造粒，且雙螺桿擠出機的工作溫度為105-115℃，即可。
本發明具有如下的有益效果：本發明通過對塑料制品原料、加工工藝及填料的替換等改進，不僅起到了降低了原料生產成本的目的，而且還提高了成品塑料制品材料的抗沖擊韌性、拉伸強度、屈服強度、耐高溫性及抗老化性，經研發技術人員的檢測，其抗沖擊韌性大于等于8.57kj/m2，拉伸強度大于等于45.1mpa，屈服強度大于等于36.4mpa，可在高溫120℃中正常使用，遠遠超出國家及行業對相關塑料制品材料的性能標準，進一步提高了塑料制品的使用壽命，應用領域廣泛，具有廣闊的市場前景；
本發明的塑料制品材料制備方法簡單方便，綠色環保無污染，可大規模量產，同時擴展了膨潤土的應用領域，提高了膨潤土的附加值。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明的具體實施方式作進一步描述，以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
實施例1
一種塑料制品材料，稱取以下原料備用：聚氯乙烯30kg、聚碳酸酯25kg、聚亞苯基砜樹脂20kg、改性膨潤土20kg、聚丙烯酸10kg、低分子聚乙烯蠟5kg、硅酸鈣6kg、聚酯纖維10kg、環烷酸鈷4kg、增塑劑1kg、潤滑劑1kg、抗氧劑1kg、抗靜電劑1kg和偶聯劑1kg；
所述改性膨潤土由下列成分制得：膨潤土20kg、鈦白粉5kg、木質素2kg、膨脹珍珠巖3kg、三氯化鐵1kg、正丁醛-苯胺縮合物1kg、蜜蠟2kg、10,10’-氧代雙吩惡砒1kg和2，2’-硫代雙(4-叔辛基酚氧基)鎳1kg；其制備方法是將膨潤土置于8％的鹽酸溶液中浸泡40min，抽濾后將所得物料烘干，再與膨脹珍珠巖混合，在480℃下進行高溫煅燒1h，取出冷卻到室溫后再與蜜蠟混合，通過研磨機研磨成120目的細粉，最后與剩余材料混合，通過球磨使所有原料粉末充分分散混合均勻即制得本發明所需的改性膨潤土。
其中，上述的增塑劑采用五氯硬脂酸甲酯；潤滑劑采用硅酮母粒；抗氧劑采用抗氧劑1010；抗靜電劑采用乙氧基化烷基胺；偶聯劑采用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
上述的一種塑料制品材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)混煉：先將聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚亞苯基砜樹脂、增塑劑一半量、潤滑劑一半量、抗氧劑一半量、抗靜電劑一半量和偶聯劑一半量輸送至混煉機中進行第一次混煉，混煉溫度為65℃，混煉時間為50min；向經第一次混煉后的物料中加入改性膨潤土和硅酸鈣進行第二次混煉，混煉溫度為70℃，混煉時間為40min；向經第二次混煉后的物料中加入剩余原料進行第三次混煉，混煉溫度為80℃，混煉時間為30min；
(2)造粒：最后將混煉后的物料輸送至雙螺桿擠出機中擠出造粒，且雙螺桿擠出機的工作溫度為105℃，即制得本發明的塑料制品材料。
實施例2
一種塑料制品材料，稱取以下原料備用：聚氯乙烯35kg、聚碳酸酯30kg、聚亞苯基砜樹脂25kg、改性膨潤土25kg、聚丙烯酸15kg、低分子聚乙烯蠟10kg、硅酸鈣9kg、聚酯纖維15kg、環烷酸鈷6kg、增塑劑2kg、潤滑劑2kg、抗氧劑3kg、抗靜電劑3kg和偶聯劑3kg；
所述改性膨潤土由下列成分制得：膨潤土20kg、鈦白粉5kg、木質素2kg、膨脹珍珠巖3kg、三氯化鐵1kg、正丁醛-苯胺縮合物1kg、蜜蠟2kg、10,10’-氧代雙吩惡砒1kg和2，2’-硫代雙(4-叔辛基酚氧基)鎳1kg；其制備方法是將膨潤土置于10％的鹽酸溶液中浸泡50min，抽濾后將所得物料烘干，再與膨脹珍珠巖混合，在500℃下進行高溫煅燒1.5h，取出冷卻到室溫后再與蜜蠟混合，通過研磨機研磨成140目的細粉，最后與剩余材料混合，通過球磨使所有原料粉末充分分散混合均勻即制得本發明所需的改性膨潤土。
其中，上述的增塑劑采用氯甲氧基油酸甲酯；潤滑劑采用芥酸酰胺；抗氧劑采用抗氧劑1076；抗靜電劑采用乙氧基月桂酷胺；偶聯劑采用γ-氨丙基三乙氧基硅烷。
上述的一種塑料制品材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)混煉：先將聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚亞苯基砜樹脂、增塑劑一半量、潤滑劑一半量、抗氧劑一半量、抗靜電劑一半量和偶聯劑一半量輸送至混煉機中進行第一次混煉，混煉溫度為70℃，混煉時間為55min；向經第一次混煉后的物料中加入改性膨潤土和硅酸鈣進行第二次混煉，混煉溫度為75℃，混煉時間為45min；向經第二次混煉后的物料中加入剩余原料進行第三次混煉，混煉溫度為85℃，混煉時間為35min；
(2)造粒：最后將混煉后的物料輸送至雙螺桿擠出機中擠出造粒，且雙螺桿擠出機的工作溫度為110℃，即制得本發明的塑料制品材料。
實施例3
一種塑料制品材料，稱取以下原料備用：聚氯乙烯40kg、聚碳酸酯35kg、聚亞苯基砜樹脂30kg、改性膨潤土30kg、聚丙烯酸20kg、低分子聚乙烯蠟15kg、硅酸鈣12kg、聚酯纖維20kg、環烷酸鈷8kg、增塑劑3kg、潤滑劑3kg、抗氧劑5kg、抗靜電劑5kg和偶聯劑5kg；
所述改性膨潤土由下列成分制得：膨潤土20kg、鈦白粉5kg、木質素2kg、膨脹珍珠巖3kg、三氯化鐵1kg、正丁醛-苯胺縮合物1kg、蜜蠟2kg、10,10’-氧代雙吩惡砒1kg和2，2’-硫代雙(4-叔辛基酚氧基)鎳1kg；其制備方法是將膨潤土置于12％的鹽酸溶液中浸泡60min，抽濾后將所得物料烘干，再與膨脹珍珠巖混合，在520℃下進行高溫煅燒2h，取出冷卻到室溫后再與蜜蠟混合，通過研磨機研磨成160目的細粉，最后與剩余材料混合，通過球磨使所有原料粉末充分分散混合均勻即制得本發明所需的改性膨潤土。
其中，上述的增塑劑采用五氯硬脂酸甲酯；潤滑劑采用硬脂酸鋅；抗氧劑采用抗氧劑tnp；抗靜電劑采用乙氧基化烷基胺；偶聯劑采用n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。
上述的一種塑料制品材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)混煉：先將聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚亞苯基砜樹脂、增塑劑一半量、潤滑劑一半量、抗氧劑一半量、抗靜電劑一半量和偶聯劑一半量輸送至混煉機中進行第一次混煉，混煉溫度為75℃，混煉時間為60min；向經第一次混煉后的物料中加入改性膨潤土和硅酸鈣進行第二次混煉，混煉溫度為80℃，混煉時間為50min；向經第二次混煉后的物料中加入剩余原料進行第三次混煉，混煉溫度為90℃，混煉時間為40min；
(2)造粒：最后將混煉后的物料輸送至雙螺桿擠出機中擠出造粒，且雙螺桿擠出機的工作溫度為115℃，即制得本發明的塑料制品材料。
實施例4
一種塑料制品材料，稱取以下原料備用：聚氯乙烯35kg、聚碳酸酯30kg、聚亞苯基砜樹脂25kg、改性膨潤土25kg、聚丙烯酸15kg、低分子聚乙烯蠟10kg、硅酸鈣9kg、聚酯纖維15kg、環烷酸鈷6kg、增塑劑2kg、潤滑劑2kg、抗氧劑3kg、抗靜電劑3kg和偶聯劑3kg；
所述改性膨潤土由下列成分制得：膨潤土20kg、鈦白粉5kg、木質素2kg、膨脹珍珠巖3kg、三氯化鐵1kg、正丁醛-苯胺縮合物1kg、蜜蠟2kg、10,10’-氧代雙吩惡砒1kg和2，2’-硫代雙(4-叔辛基酚氧基)鎳1kg；其制備方法是將膨潤土置于8％的鹽酸溶液中浸泡60min，抽濾后將所得物料烘干，再與膨脹珍珠巖混合，在480℃下進行高溫煅燒2h，取出冷卻到室溫后再與蜜蠟混合，通過研磨機研磨成120目的細粉，最后與剩余材料混合，通過球磨使所有原料粉末充分分散混合均勻即制得本發明所需的改性膨潤土。
其中，上述的增塑劑采用氯甲氧基油酸甲酯；潤滑劑采用硅酮母粒和硬脂酸鋅兩種混合物，且兩者之間的質量比為1:2；抗氧劑采用抗氧劑1010；抗靜電劑采用乙氧基化烷基胺；偶聯劑采用γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。
上述的一種塑料制品材料的制備方法，按照以下步驟進行：
(1)混煉：先將聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚亞苯基砜樹脂、增塑劑一半量、潤滑劑一半量、抗氧劑一半量、抗靜電劑一半量和偶聯劑一半量輸送至混煉機中進行第一次混煉，混煉溫度為65℃，混煉時間為60min；向經第一次混煉后的物料中加入改性膨潤土和硅酸鈣進行第二次混煉，混煉溫度為70℃，混煉時間為50min；向經第二次混煉后的物料中加入剩余原料進行第三次混煉，混煉溫度為80℃，混煉時間為40min；
(2)造粒：最后將混煉后的物料輸送至雙螺桿擠出機中擠出造粒，且雙螺桿擠出機的工作溫度為105-115℃，即制得本發明的塑料制品材料。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。