[發明專利]一種有機纖維填充熱塑性樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201310383234.4
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN104419062B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 楊桂生;李萬里;姚晨光
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L77/02;C08L77/06;C08L67/02;C08J5/06;B29B9/06;D06M13/463;D06M101/20;D06M101/34;D06M101/32
• 代理公司: 合肥天明專利事務所(普通合伙)34115
• 代理人: 汪貴艷

技術領域

本發明涉及高分子改性材料領域，具體涉及一種有機纖維填充熱塑性樹脂及其制備方法。

背景技術

有機纖維是指將人工合成的、具有適宜分子量并具有可溶（或可熔）性的線型聚合物，經紡絲成形和后處理而制得的化學纖維。有機纖維密度小，表面聚集大量的靜電，易團聚。在塑料料子擠出工藝中，有機纖維的團聚會導致產品的強度低、抗沖擊性能差，大大的妨礙了產品的應用范圍。如何保證有機纖維均勻的分散在熱塑性樹脂中一直是一個難題。

發明內容

本發明的目的是提供一種高強度、抗沖擊性能好的有機纖維填充熱塑性樹脂。

一種有機纖維填充熱塑性樹脂，由以下組分按重量份制備而成：

改性有機纖維5-70份；

熱塑性樹脂30-95份；

助劑0-20份；

所述改性有機纖維是指有機纖維經四甲基氫氧化銨甲醇溶液表面浸潤處理所得。

進一步，所述的四甲基氫氧化銨甲醇溶液的濃度為0.1-0.5%。

所述的有機纖維為聚丙烯纖維、尼龍纖維或聚酯纖維。

所述的熱塑性樹脂為聚丙烯、聚酰胺6、聚酰胺66、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯中的一種。

所述的助劑選自相容劑、抗氧劑、潤滑劑中的至少一種。

本發明的另一個目的是提供上述有機纖維填充熱塑性樹脂的制備方法，包括如下步驟：

（1）把四甲基氫氧化銨溶于甲醇中，配制濃度為0.1-0.5%的四甲基氫氧化銨甲醇溶液，再將表面未經過處理的有機纖維浸潤到四甲基氫氧化銨甲醇溶液中0.5-1小時后，取出烘干得改性有機纖維；

（2）按配比把30-95份的熱塑性樹脂與0-20份的助劑，于常溫條件下均勻混合，然后將其混合物從擠出機進料口中加入擠出機，再將（1）中制備的改性有機纖維5-70份從纖維進料口加入擠出機，經熔融擠出、風冷、切粒，得到有機纖維填充熱塑性樹脂復合材料。

本發明中選用濃度為0.1-0.5%的四甲基氫氧化銨甲醇溶液來改性有機纖維，能增強熱塑性樹脂的拉伸強度、抗沖擊強度，并提高其在熱塑性樹脂中的分散性。

有機纖維需浸潤在四甲基氫氧化銨甲醇溶液中0.5-1小時，其浸潤時間小于0.5小時，有機纖維表面浸潤性差；浸潤時間超過1小時后，纖維的表面會出現微裂紋，出現損傷。這兩種情況最終都會導致有機纖維在基體中的分散性差，降低最終產品的力學性能。

所述的助劑選自的相容劑、抗氧劑、潤滑劑中的一種或多種，本發明中優選抗氧劑為抗氧劑1010與抗氧劑168按重量比為1:2組成復配物；潤滑劑選用硬酯酸鈣；相容劑選用聚丙烯接枝馬來酸酐。

所以本發明的有益效果是，經過大量的實驗，本發明使用四甲基氫氧化銨甲醇溶液來改性有機纖維，增加了有機纖維表面的官能度和表面粗糙度，并增強了熱塑性樹脂基體的界面結合能力，大大的改善纖維與熱塑性樹脂的浸潤性及在熱塑性樹脂中分散性，最終制備的有機纖維增強熱塑性樹脂的強度高、抗沖擊性能好。

具體實施方式

以下結合實施例對本發明作進一步的說明。

本發明中所有的濃度單位均指重量濃度。

如無具體說明，本發明的各種原料均可以通過市售得到；或根據本領域常規方法得到。除另有定義或說明，本文中所使用的所有專業與科學用語與本領域技術熟練人員熟悉的意義相同。此外任何與所記載內容相似或均等的方法及材料皆可應用于本發明方法中。

本發明中力學測試方法如下：

拉伸性能的測試：ASTM D638,塑料拉伸性能試驗方法，拉伸速度5mm/min。

沖擊性能的測試：懸臂梁缺口沖擊強度按照ASTM D256,塑料懸臂梁沖擊試驗方法。

實施例1

（1）把四甲基氫氧化銨溶于甲醇中，配制濃度為0.1%的四甲基氫氧化銨甲醇溶液；再把表面未經過處理的聚酯纖維浸潤到四甲基氫氧化銨甲醇溶液中0.5小時，取出烘干得改性聚酯纖維。

（2）稱取50份的聚對苯二甲酸乙二醇酯，0.2份的抗氧劑1010，0.3份的抗氧劑168，5份硬脂酸鈣常溫混合后，于擠出機的加料口加入；再將50份改性聚酯纖維從擠出機的纖維口加入，經熔融擠出，風冷，切粒，得到聚酯纖維填充聚對苯二甲酸乙二醇酯復合材料。

實施例2

（1）把四甲基氫氧化銨溶于甲醇中，配制濃度為0.2%的四甲基氫氧化銨甲醇溶液；把表面未經過處理的尼龍纖維浸潤到四甲基氫氧化銨甲醇溶液中0.6小時，取出烘干得改性尼龍纖維。