本發(fā)明屬于材料領(lǐng)域，具體涉及一種抗沖擊聚苯乙烯材料的制備方法。

背景技術(shù)：

聚苯乙烯泡沫材料是以聚苯乙烯樹脂為基料，加入發(fā)泡劑等輔助材料，經(jīng)加熱發(fā)泡而成的輕質(zhì)材料。它具有質(zhì)輕、導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、耐水、耐老化、耐低溫、易加工、價廉質(zhì)優(yōu)等優(yōu)點，但是聚苯乙烯泡沫保溫材料在給人們的生活帶來巨大方便的同時，其表面硬度低、強度低的問題也給它的應(yīng)用帶來了一定的限制。為了提高傳統(tǒng)聚苯乙烯泡沫材料的抑菌、強度，往往在其中添加各種助劑，包括苯甲酸鈉、丙酸鈣、滑石粉、石墨烯、硅微粉等，然后這些助劑的添加容易造成團(tuán)聚，在聚合物基體間的分散性差，降低成品材料的穩(wěn)定性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種抗沖擊聚苯乙烯材料的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種抗沖擊聚苯乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取10-14重量份的碳納米管，加入到其重量10-20倍的、70-80％的磷酸溶液中，攪拌均勻，加入1-2重量份的蓖麻油酸，升高溫度為60-70℃，保溫攪拌1-2小時，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得氧化碳納米管；

(2)取3-4重量份的2，2-二羥甲基丙酸，加入到其重量30-54倍的去離子水中，攪拌均勻，加入10-13重量份的石墨烯、3-4重量份的三羥甲基丙烷，超聲10-20分鐘，得石墨烯分散液；

(3)取2-3重量份的聚磷酸銨，加入到其重量3-5倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入16-20重量份的四甲基二硅氧烷，在50-60℃下保溫攪拌10-20分鐘，得硅烷醇溶液；

(4)將上述氧化碳納米管、石墨烯分散液混合，攪拌均勻，加入上述硅烷醇溶液，送入到反應(yīng)釜中，升高溫度為70-80℃，保溫攪拌20-30分鐘，滴加10-12重量份的丙烯酸，滴加完畢后加入0.1-0.3重量份的二氧化鉑，通入氮氣，在40-50℃下保溫反應(yīng)10-15小時，出料，冷卻至常溫，抽濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得有機化改性填料；

(5)取1-2重量份的n-異丙基-n′-苯基對苯二胺、140-170重量份的苯乙烯混合，攪拌均勻，加入5-9重量份的烯唑醇，升高溫度為60-70℃，保溫攪拌20-30分鐘，加入1-2重量份的硬脂酸鈣，攪拌至常溫，得改性單體；

(6)取有機化改性填料、改性單體混合，加入到180-200重量份的偶聯(lián)劑分散液中，升高溫度為60-70℃，保溫攪拌1-2小時，得硅烷有機化填料改性單體分散液；

(7)取0.7-1重量份的二月桂酸二丁基錫，與上述硅烷有機化填料改性單體分散液混合，送入到反應(yīng)釜中，加入2-3重量份的過硫酸銨，通入氮氣，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為76-80℃，保溫攪拌3-4小時，出料冷卻，即得所述抗沖擊聚苯乙烯材料。

所述的偶聯(lián)劑分散液的制備方法為：將重量比為10：3-4的硅烷偶聯(lián)劑kh560、甲酰胺混合，加入到混合料重量2-4倍的去離子水中，超聲10-20分鐘，即得。

本發(fā)明的優(yōu)點：

本發(fā)明將聚磷酸銨分散到四甲基二硅氧烷的乙醇溶液中，然后與丙烯酸混合，通過二氧化鉑的催化作用，使得丙烯酸中存在的碳碳雙鍵和四甲基二硅氧烷的碳氧雙鍵可以形成有效的共軛，同時在共軛反應(yīng)的同時以氧化碳納米管、石墨烯分散液的混合溶液為溶劑，將得到的碳納米管、石墨烯有效的有機化，然后與改性單體共混聚合，使得填料有效的分散到聚合物中，提高了成品聚合的穩(wěn)定性強度，本發(fā)明的聚苯乙烯材料在受到外力沖擊時，分散在其中的碳納米管、石墨烯可以有效的吸收抗沖擊力，提高成品材料的抗沖擊強度。

具體實施方式

實施例1

一種抗沖擊聚苯乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取14重量份的碳納米管，加入到其重量20倍的、80％的磷酸溶液中，攪拌均勻，加入2重量份的蓖麻油酸，升高溫度為70℃，保溫攪拌2小時，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得氧化碳納米管；

(2)取4重量份的2，2-二羥甲基丙酸，加入到其重量54倍的去離子水中，攪拌均勻，加入13重量份的石墨烯、4重量份的三羥甲基丙烷，超聲20分鐘，得石墨烯分散液；

(3)取3重量份的聚磷酸銨，加入到其重量5倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入20重量份的四甲基二硅氧烷，在60℃下保溫攪拌20分鐘，得硅烷醇溶液；

(4)將上述氧化碳納米管、石墨烯分散液混合，攪拌均勻，加入上述硅烷醇溶液，送入到反應(yīng)釜中，升高溫度為80℃，保溫攪拌30分鐘，滴加12重量份的丙烯酸，滴加完畢后加入0.3重量份的二氧化鉑，通入氮氣，在50℃下保溫反應(yīng)15小時，出料，冷卻至常溫，抽濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得有機化改性填料；

(5)取2重量份的n-異丙基-n′-苯基對苯二胺、170重量份的苯乙烯混合，攪拌均勻，加入9重量份的烯唑醇，升高溫度為70℃，保溫攪拌30分鐘，加入2重量份的硬脂酸鈣，攪拌至常溫，得改性單體；

(6)取有機化改性填料、改性單體混合，加入到200重量份的偶聯(lián)劑分散液中，升高溫度為70℃，保溫攪拌2小時，得硅烷有機化填料改性單體分散液；

(7)取1重量份的二月桂酸二丁基錫，與上述硅烷有機化填料改性單體分散液混合，送入到反應(yīng)釜中，加入3重量份的過硫酸銨，通入氮氣，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為76-80℃，保溫攪拌4小時，出料冷卻，即得所述抗沖擊聚苯乙烯材料。

所述的偶聯(lián)劑分散液的制備方法為：將重量比為10：4的硅烷偶聯(lián)劑kh560、甲酰胺混合，加入到混合料重量4倍的去離子水中，超聲20分鐘，即得。

實施例2

一種抗沖擊聚苯乙烯材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)取10重量份的碳納米管，加入到其重量10倍的、70％的磷酸溶液中，攪拌均勻，加入1重量份的蓖麻油酸，升高溫度為60℃，保溫攪拌1小時，過濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得氧化碳納米管；

(2)取3重量份的2，2-二羥甲基丙酸，加入到其重量30倍的去離子水中，攪拌均勻，加入10重量份的石墨烯、3重量份的三羥甲基丙烷，超聲10分鐘，得石墨烯分散液；

(3)取2重量份的聚磷酸銨，加入到其重量3倍的無水乙醇中，攪拌均勻，加入16重量份的四甲基二硅氧烷，在50℃下保溫攪拌10分鐘，得硅烷醇溶液；

(4)將上述氧化碳納米管、石墨烯分散液混合，攪拌均勻，加入上述硅烷醇溶液，送入到反應(yīng)釜中，升高溫度為70℃，保溫攪拌20分鐘，滴加10-12重量份的丙烯酸，滴加完畢后加入0.1重量份的二氧化鉑，通入氮氣，在40-50℃下保溫反應(yīng)10小時，出料，冷卻至常溫，抽濾，將沉淀水洗，常溫干燥，得有機化改性填料；

(5)取1重量份的n-異丙基-n′-苯基對苯二胺、140重量份的苯乙烯混合，攪拌均勻，加入5重量份的烯唑醇，升高溫度為60℃，保溫攪拌20分鐘，加入1重量份的硬脂酸鈣，攪拌至常溫，得改性單體；

(6)取有機化改性填料、改性單體混合，加入到180重量份的偶聯(lián)劑分散液中，升高溫度為60℃，保溫攪拌1小時，得硅烷有機化填料改性單體分散液；

(7)取0.7重量份的二月桂酸二丁基錫，與上述硅烷有機化填料改性單體分散液混合，送入到反應(yīng)釜中，加入2重量份的過硫酸銨，通入氮氣，調(diào)節(jié)反應(yīng)釜溫度為76℃，保溫攪拌3小時，出料冷卻，即得所述抗沖擊聚苯乙烯材料。

一種抗沖擊聚苯乙烯材料的制備方法，所述的偶聯(lián)劑分散液的制備方法為：將重量比為10：3的硅烷偶聯(lián)劑kh560、甲酰胺混合，加入到混合料重量2倍的去離子水中，超聲10分鐘，即得。

本發(fā)明的聚苯乙烯材料的性能測試：

彎曲強度0.6-0.7mpa，

壓縮強度0.4-0.6mpa，

傳統(tǒng)聚苯乙烯材料的性能測試：

彎曲強度0.3-0.45mpa，

壓縮強度0.2-0.23mpa。

可以看出，本發(fā)明的材料具有更好的力學(xué)性能，抗沖擊強度高。