[發明專利]一種碳玻復合纖維增強聚丙烯材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201811604155.0
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109705474A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 張磊;王偉;劉榮亮
• 申請（專利權）人: 金旸（廈門）新材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L51/06;C08K7/14;C08K7/06
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 陳文香

本發明提供一種碳玻復合纖維增強聚丙烯材料及其制備方法，其中，該碳玻復合纖維增強聚丙烯材料，以重量份計包括聚丙烯53?77份、碳纖維5?10份、玻璃纖維15?30、相容劑3?5份、偶聯劑0?1份、輔助劑0?1份。本發明的種碳玻復合纖維增強聚丙烯材料，產品增強性能與碳纖增強產品相近，價格低廉，大大提高了市場應用范圍。

技術領域

本發明涉及聚合物改性和加工領域，特別涉及一種碳玻復合纖維增強聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯作為一種常見的高分子材料，因其是一種半結晶的熱塑性塑料，具有較高的耐沖擊性，機械性質強韌抗多種溶劑和耐酸堿，因此用于很多方面如汽車，醫藥，建筑等。

碳纖維作為新一代增強纖維，不僅具有碳材料的固有本征特性，又兼備紡織纖維的柔軟可加工性，具有質量比金屬鋁輕，強度卻高于鋼鐵，并且具有耐腐蝕、高模量的特性，在國防軍工和民用方面都是重要材料。但是價格昂貴在應用方面受到限制。

采用碳纖維與聚丙烯共混是一種常見的聚丙烯增強改性方法，但是由于碳纖維價格昂貴，若只是單純通過碳纖維作為增強組分會使得制品成本高，限制了該類聚丙烯增加材料在市場的應用。因而，如何對增強組分進行改進成為了目前碳纖維類聚丙烯增強材料的研究方向之一。

發明內容

為解決背景技術提到的問題，本發明提供一種碳玻復合纖維增強聚丙烯材料，以重量份計包括如下組分：

進一步地，所述聚丙烯為共聚聚丙烯，熔體流動速率(230℃，2.16kg)20-30g/10min。

進一步地，所述碳纖維為T300碳纖維。

進一步地，所述玻璃纖維為直徑10μm的短切玻纖。

進一步地，所述相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐，接枝率為0.6-1％。

進一步地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。

進一步地，所述輔助劑為抗氧劑、光穩定劑、著色劑和脫模劑中的一種或多種。

本發明還提供一種碳玻復合纖維增強聚丙烯材料的制備方法，包括如下步驟：

S1、將聚丙烯，相容劑和輔助劑按一定比例投入高速混合器中進行干混處理，獲得混合物，備用；

S2、將偶聯劑加入碳纖維中進行浸潤處理，備用；

S3、將S1步驟獲得的混合物加入雙螺桿擠出機主喂料口，將S2步驟獲得的浸潤碳纖維加入雙螺桿擠出機一側側喂料口，將玻璃纖維加入雙螺桿擠出機另一側側喂料口，擠出、造粒，獲得碳玻復合纖維增強聚丙烯材料。

進一步地，S1步驟中高速混合器的混合頻率為0-50Hz，優選速度為30Hz。

進一步地，S1步驟中的干混處理時間持續1-5min。

進一步地，S2步驟中浸潤時間為30min。

進一步地，S3步驟中雙螺桿擠出機的工作溫區設置為：一區170℃-190℃，二區170℃-190℃，三區180℃-200℃，四區180℃-200℃，五區180℃-200℃，六區180℃-200℃，七區180℃-200℃，八區190℃-210℃，九區190℃-210℃，十區190℃-210℃，機頭區190℃-200℃。

進一步地，S3步驟中的混合物料在雙螺桿擠出機中的各個溫區內的停留時間持續0-1min，優選持續時間0.3min。

進一步地，S3步驟中雙螺桿擠出機的螺桿轉速設置為300rpm-450rpm。