[發明專利]一種耐高溫的玻纖增強聚丙烯復合材料

有效

• 申請號: 201810948122.1
• 申請日: 2018-08-20
• 公開（公告）號: CN109181104B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 郭坤
• 申請（專利權）人: 廊坊宇諾塑料制品有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/06;C08L51/06;C08K13/06;C08K7/14;C08K7/10;C08K5/098;C08K3/34;C08J5/04
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 饒富春

本發明屬于玻纖增強聚丙烯復合材料技術領域，具體涉及一種耐高溫的玻纖增強聚丙烯復合材料，包括以下原料：聚丙烯、高密度低壓聚乙烯、無堿玻璃纖維、改性玄武巖纖維、聚丙烯接枝馬來酸酐、硬質酸鈉、硅灰石粉、硅烷偶聯劑。本發明相比現有技術具有以下優點：本發明中通過對玄武巖纖維改性，與高密度低壓聚乙烯、無堿玻璃纖維協同作用，能夠使聚丙烯的晶體形態發生變化，晶體尺寸增加，晶體之間的間隙增加，硬質酸鈉、硅灰石粉等有效填充晶體之間的間隙，保證晶體之間的相互作用，進而保證其內應力得到保證，不容易出現裂縫，在增強復合材料力學性能的同時進一步提高材料的耐高溫性能，進一步拓寬其使用范圍。

技術領域

本發明屬于玻纖增強聚丙烯復合材料技術領域，具體涉及一種耐高溫的玻纖增強聚丙烯復合材料。

背景技術

聚丙烯是結構較為規則的結晶性聚合物，具有良好的性能，密度小、成本低、產量大、化學穩定性好，易加工成型和可回收利用，已廣泛應用于生活用品、汽車、家電等領域，但是聚丙烯成型收縮率大，對缺口十分敏感，低溫易開裂，沖擊性能差，現有技術為了解決以上問題，用玻璃纖維改性聚丙烯材料，使其具有較好的剛性，在部分應用上取代了工程塑料，經過改性后的聚丙烯材料的結晶性能會有很大改變，從而影響到力學性能，但是由于橫縱向收縮的差異，導致玻纖增強聚丙烯材料翹曲嚴重，有一些專門針對翹曲做的改善，但效果不佳，在熱焊接密封性和耐壓強度方面效果也不盡如人意；為了解決這一問題，申請號為201710478880.7一文中公開了一種低翹曲性、易焊接、高耐壓的玻纖增強聚丙烯材料，通過將特定含量、特定長徑比的晶須添加到聚丙烯基體樹脂中，輔以特定含量的聚乙烯以及特定含量的成核劑，通過各組分的復配，使得玻纖增強聚丙烯材料的橫向收縮率的差異得到改善，從根本上改善了材料的翹曲性，焊接密封性得到了較大提高，拓寬了玻纖增強聚丙烯材料的應用范圍；玄武巖纖維是以天然玄武巖礦石為原料，高溫熔融拉絲制成，具有良好的電絕緣性能，是一種新興的高強度材料，用于聚丙烯能夠提高聚丙烯基體的耐熱性能和耐腐蝕性能，在實際應用中意義重大，但同樣會出現界面橫晶，造成基體結晶不均勻，影響復合材料的性能，容易出現內應力和裂縫，導致力學性能下降；隨著對復合材料性能要求的不斷提高，玻纖增強聚丙烯材料無法滿足高強度的力學要求，同時無法滿足耐熱性能，而僅使用玄武巖纖維，也會出現影響材料性能的問題，因此，需要對聚丙烯復合材料的制備方法進一步研究。

發明內容

本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種耐高溫的玻纖增強聚丙烯復合材料。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種耐高溫的玻纖增強聚丙烯復合材料，其包括以下重量份的原料：聚丙烯65-75份、高密度低壓聚乙烯12-18份、無堿玻璃纖維6-10份、改性玄武巖纖維16-20份、聚丙烯接枝馬來酸酐4-6份、硬質酸鈉1-2份、硅灰石粉0.8-1.6份、硅烷偶聯劑2-3份；

所述改性玄武巖改性纖維的制備方法包括以下步驟：

（1）將玄武巖纖維置于質量濃度為6-8%的硝酸溶液中浸泡10-20分鐘，然后用去離子水沖洗至中性，烘干至含水量低于15%備用；

（2）按重量份計，將上述烘干后的玄武巖纖維22-28份、生姜精油1-3份、2,3-二氨基-2-丁烯二腈6.2-6.8份、磺化聚丙烯酰胺1.5-2.5份在球磨罐中進行球磨，球磨氛圍為氮氣氛圍，球料比為20-30:1，轉速為600-800轉/分鐘，球磨時間為4-6小時，得到球磨料，在溫度為55-75℃的條件下干燥至含水量低于10%，得到干燥球磨料；

（3）將干燥球磨料浸入濃度為1-2mol/L的雙氧水溶液中，固液質量比為1:3-5，然后加入相當于球磨料重量1.8-2.6%的氯化銅、0.6-0.8%的碳納米管、0.1-0.3%對甲苯磺酸，在0-5℃的冰水浴中攪拌混合30-40分鐘，完成后用強度為4.5-4.9J/cm2的脈沖強光照射處理6-10秒，完成后過濾，在溫度為85-95℃條件下干燥1-2小時即可。