一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法与流程

文档序号:15761542发布日期:2018-10-26 19:21阅读:190来源:国知局
本发明属于高性能纤维及复合材料领域,具体涉及一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法。
背景技术
:聚丙烯,英文缩写为pp,1957年于意大利首先投入工业生产,是继聚乙烯(pe)之后的又一个重要的塑料品种。聚丙烯材料无毒、无味,密度小,强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100℃左右使用,具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响,但低温时变脆,不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用,可用于食具。该材料的制品耐寒性差,低温冲击强度低。制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化、耐候性差易燃烧、韧性不好,静电度高,染色性、印刷性和黏合性差等缺点。为了改善聚丙烯材料的综合使用品质,多是在聚丙烯材料中添加增强材料等功能性成分,形成聚合物复合塑料材料。现如今,最典型的聚合物复合材料的增强材料为玻璃纤维。玻璃纤维具有较好的强度特性和与基体之间相对良好的界面粘附性,但玻璃纤维的生产工艺对于人体有一定的伤害,其生产过程中所产生的悬浮物质对于人体的呼吸道有强烈的刺激作用,对于皮肤敏感的人也有不良反应,此外诸如s玻璃纤维品类的高强度、耐高温的高品质玻璃纤维的生产成本较高,而在市场竞争日益加剧的今天,降低原料生产成本是提升市场竞争力的重要因素。高品质的玻璃纤维造价较为昂贵,不适用于产品竞争力的提升,因此需要一种可替代的高品质纤维。玄武岩纤维,是用天然玄武岩石料在1450℃~1500℃熔融后,通过拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维,强度与高强度s玻璃纤维相当,但造价较后者便宜许多,且其产品废弃后可直接在环境中降解,无任何危害,因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维之一。申请号为:201310354642.7公开了一种汽车内饰件用玄武岩纤维增强聚丙烯复合塑料,其中在均聚聚丙烯中添加使用了玄武岩纤维,达到了改善塑料整体理化特性的效果,但对于复合材料整体的耐高温稳定性等改善不明显。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的:一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法,包括如下步骤:(1)玄武岩纤维制备:1)先将莫来石粉投入到盐酸溶液中浸泡处理2~3min,处理完成后滤出再投入到磷酸溶液中浸泡处理3~4min,处理完成后滤出再投入到氢氧化钠溶液中浸泡处理2~4min,处理完成后滤出最后用去离子水冲洗一遍后备用;2)将操作1)处理后的莫来石粉投入到煅烧炉内,先加热保持煅烧炉内的温度为300~400℃,保温煅烧处理20~30min后,再将煅烧炉内的温度升至800~900℃,保温煅烧处理40~50min后取出,自然冷却至室温备用;3)将操作2)处理后的莫来石粉投入到改性处理液中,加热保持改性处理液的温度为85~95℃,不断超声处理10~15min后滤出,将处理后的莫来石粉放入到干燥箱内干燥处理1~1.5h后取出得改性填料备用;所述的改性处理液由如下重量份的物质组成:6~10份复合树脂、2~3份壳聚糖、1~4份钛酸酯偶联剂、1~1.5份二氧化钛、0.1~0.2份锆粉、1~3份十二烷基苯磺酸钠、5~8份丙酮、120~140份水;4)按对应重量份称取下列原料备用:90~100份玄武岩、8~12份蛇纹岩、15~20份石英砂、13~17份操作3)制得的改性填料;5)将操作4)称取的所有原料成分共同混合放入到干燥箱内,保持干燥箱内的温度为120~150℃,干燥处理1~1.5h后取出得混合物料备用;6)将操作5)所得的混合物料放入到粉碎机内,粉碎后过500目筛后,再投入到池窑内加热熔融,保持熔融的温度为1450~1500℃,完全熔融后制得熔体备用;7)将操作6)所得的熔体由池窑底部引出,然后经漏板流出,接着用喷吹设备对其进行喷吹成型,最后冷却制得成品玄武岩纤维备用;(2)混合压制成型:1)按对应重量份称取下列原料备用:90~95份聚丙烯树脂、1~2份钛酸酯偶联剂、4~6份塑料相容剂、12~17份工序(1)制得的玄武岩纤维、0.1~0.2份紫外线吸收剂;2)将操作1)称取的所有原料成分共同混合放入到混炼机内,混炼处理20~25min后取出放入到热压机内,热压处理25~35min后取出,再放入到冷压机内,冷压处理40~50min后出模即可。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作1)中所述的盐酸溶液中盐酸的质量分数为5~8%,所述的磷酸溶液中磷酸的质量分数为6~9%,所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为8~10%。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的超声处理时超声波的频率为140~150khz。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为100~110℃。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的改性处理液中的复合树脂的制备方法包括如下步骤:a.将质量分数为35~40%的甲醛溶液和三聚氰胺共同放入到烧瓶内,控制甲醛和三聚氰胺的摩尔质量比为1:1.5~1.7,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为9.0~9.5,然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量10~15%的乙二醇、5~8%的丙三醇,搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为93~96℃,保温反应处理1~1.2h后,再向烧瓶内加入甲醛溶液总质量25~30%的尿素,同时将烧瓶内的温度降至80~85℃,保温反应处理15~20min,完成后将烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料,得树脂a备用;添加的乙二醇和丙三醇可对树脂中的羟甲基和自由氨基进行封闭,增强了其稳定性和粘结性能;b.将质量分数为35~40%的甲醛溶液和尿素共同放入到烧瓶内,控制甲醛和尿素的摩尔质量比为1:0.9~1,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为7.5~8.0,然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量5~10%的四氢呋喃、7~12%的新戊二醇,搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为90~95℃,保温反应处理40~45min后,用质量分数为20%的甲酸溶液调节溶液ph值为5.5~6.0,并将烧瓶内的温度降至83~86℃,保温反应处理25~30min后,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为9.0~9.5,待烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料,得树脂b备用;添加的四氢呋喃和新戊二醇可增强树脂分子链的交联度以及活性,提升了其耐温性、力学品质和相容接枝能力;c.将步骤a所得的树脂a和步骤b所得的树脂b按照重量比1:1.8~2.2共同混合放入到反应釜内,加热保持反应釜内的温度为40~45℃,以600~700转/分钟的转速不断搅拌处理20~25min后取出即可。制得的复合树脂是一种改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂,其具有较强的接枝能力和高温稳定性,保证了二氧化钛和锆粉在莫来石粉上的结合效果,同时又改善了莫来石粉的表面活性,提升了其与玄武岩纤维间的融合能力和结合强度。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的改性处理液中的二氧化钛的颗粒直径大小为5~15μm,锆粉的颗粒直径大小为300~400nm。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作7)中所述的漏板为铂铑漏板或陶瓷漏板。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为123~126℃。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的热压处理时控制热压机内的温度为180~230℃、压力为1.5~2.5mpa。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的冷压处理时控制冷压机内的压力为2.5~3.5mpa。在对聚丙烯复合塑料材料改善的工艺中,添加的增强材料自身的特性严重影响着复合塑料材料的最终特性,因此提升添加的增强材料的品质是改善复合塑料材料最终品质的有效方向。为了改善玄武岩纤维的使用特性,目前多采用等离子体辐照改性、表面涂覆改性等,虽然能一定程度上增强玄武岩纤维的品质,但其是进行的一种表面改性处理,在长期的高温等使用环境中,表面的改性层易受损,一旦受损后会造成性能的断崖式下降,进而影响了产品的稳定性和寿命。对此本发明对玄武岩纤维进行了特殊的改性制备处理,有效的改善了其使用性能,并且十分稳定性。其中在玄武岩的原料中添加了蛇纹岩和石英砂成分,调配了整体内的氧化物含量及组成,有效的阻止了高温的结晶作用和玄武岩纤维的相互粘合,提升了高温下的稳定性,为了进一步改善其品质,又添加了一种特制的改性填料成分,其是以莫来石粉为主体物质改性而成,莫来石粉是一种耐高温的无机填料成分,为了增强其添加品质和对玄武岩纤维的针对性增强,本发明对其进行了改性处理,其中先进行了酸碱浸泡和煅烧处理,去除了其内的杂质成分,提升了表面活性和比表面积,为后续的处理奠定了基础,之后用特制的改性处理液进行浸泡改性处理,在复合树脂、壳聚糖、钛酸酯偶联剂等的作用下,二氧化钛和锆粉两种颗粒成分有效的接枝固定于莫来石粉的表面,不仅提升了填料整体的耐温、耐腐特性,同时又提升了比表面积,增强了与玄武岩纤维基体间的结合固定强度,改性后的填料成分与玄武岩高温共熔后,与玄武岩以化学键相结合,形成了稳定的网状立体结构,增强了整体的力学品质,同时因莫来石粉和二氧化钛的高耐温性,明显提升了玄武岩纤维的耐高温能力,而微量锆粉的添加可利于纤维内部各处热量的传导匀化,降低了长纤维外部和内部组织间温差大导致的组织界面脱离,以及远处组织间温差大导致的纤维断裂等不良现象发生的几率,从而提升了玄武岩纤维的特性和寿命。并且因改性莫来石粉填料成分的添加,玄武岩纤维的表面活性增强,其与聚丙烯塑料基体间的相容结合强度进一步提升,改善了复合材料整体的力学品质和耐高温稳定性。本发明相比现有技术具有以下优点:本发明对聚丙烯复合塑料的制备方法进行了特殊的改进处理,有效的改善了聚丙烯复合塑料的综合使用品质,制得的聚丙烯复合塑料具有很强的耐化学腐蚀能力,且力学特性优良,耐高温稳定性好,使用寿命长。可用于家用电器壳体材料制作、汽车强化塑料部件生产、机械强度构件的替换等,应用领域广,极具推广使用价值。具体实施方式实施例1一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法,包括如下步骤:(1)玄武岩纤维制备:1)先将莫来石粉投入到盐酸溶液中浸泡处理2min,处理完成后滤出再投入到磷酸溶液中浸泡处理3min,处理完成后滤出再投入到氢氧化钠溶液中浸泡处理2min,处理完成后滤出最后用去离子水冲洗一遍后备用;2)将操作1)处理后的莫来石粉投入到煅烧炉内,先加热保持煅烧炉内的温度为300℃,保温煅烧处理20min后,再将煅烧炉内的温度升至800℃,保温煅烧处理40min后取出,自然冷却至室温备用;3)将操作2)处理后的莫来石粉投入到改性处理液中,加热保持改性处理液的温度为85℃,不断超声处理10min后滤出,将处理后的莫来石粉放入到干燥箱内干燥处理1h后取出得改性填料备用;所述的改性处理液由如下重量份的物质组成:6份复合树脂、2份壳聚糖、1份钛酸酯偶联剂、1份二氧化钛、0.1份锆粉、1份十二烷基苯磺酸钠、5份丙酮、120份水;4)按对应重量份称取下列原料备用:90份玄武岩、8份蛇纹岩、15份石英砂、13份操作3)制得的改性填料;5)将操作4)称取的所有原料成分共同混合放入到干燥箱内,保持干燥箱内的温度为120℃,干燥处理1h后取出得混合物料备用;6)将操作5)所得的混合物料放入到粉碎机内,粉碎后过500目筛后,再投入到池窑内加热熔融,保持熔融的温度为1450℃,完全熔融后制得熔体备用;7)将操作6)所得的熔体由池窑底部引出,然后经漏板流出,接着用喷吹设备对其进行喷吹成型,最后冷却制得成品玄武岩纤维备用;(2)混合压制成型:1)按对应重量份称取下列原料备用:90份聚丙烯树脂、1份钛酸酯偶联剂、4份塑料相容剂、12份工序(1)制得的玄武岩纤维、0.1份紫外线吸收剂;2)将操作1)称取的所有原料成分共同混合放入到混炼机内,混炼处理20min后取出放入到热压机内,热压处理25min后取出,再放入到冷压机内,冷压处理40min后出模即可。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作1)中所述的盐酸溶液中盐酸的质量分数为5%,所述的磷酸溶液中磷酸的质量分数为6%,所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为8%。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的超声处理时超声波的频率为140khz。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为100℃。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的改性处理液中的复合树脂的制备方法包括如下步骤:a.将质量分数为35%的甲醛溶液和三聚氰胺共同放入到烧瓶内,控制甲醛和三聚氰胺的摩尔质量比为1:1.5,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为9.0,然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量10%的乙二醇、5%的丙三醇,搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为93℃,保温反应处理1h后,再向烧瓶内加入甲醛溶液总质量25%的尿素,同时将烧瓶内的温度降至80℃,保温反应处理15min,完成后将烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料,得树脂a备用;添加的乙二醇和丙三醇可对树脂中的羟甲基和自由氨基进行封闭,增强了其稳定性和粘结性能;b.将质量分数为35%的甲醛溶液和尿素共同放入到烧瓶内,控制甲醛和尿素的摩尔质量比为1:0.9,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为7.5,然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量5%的四氢呋喃、7%的新戊二醇,搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为90℃,保温反应处理40min后,用质量分数为20%的甲酸溶液调节溶液ph值为5.5,并将烧瓶内的温度降至83℃,保温反应处理25min后,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为9.0,待烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料,得树脂b备用;添加的四氢呋喃和新戊二醇可增强树脂分子链的交联度以及活性,提升了其耐温性、力学品质和相容接枝能力;c.将步骤a所得的树脂a和步骤b所得的树脂b按照重量比1:1.8共同混合放入到反应釜内,加热保持反应釜内的温度为40℃,以600转/分钟的转速不断搅拌处理20min后取出即可。制得的复合树脂是一种改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂,其具有较强的接枝能力和高温稳定性,保证了二氧化钛和锆粉在莫来石粉上的结合效果,同时又改善了莫来石粉的表面活性,提升了其与玄武岩纤维间的融合能力和结合强度。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的改性处理液中的二氧化钛的颗粒直径大小为5~15μm,锆粉的颗粒直径大小为300~400nm。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作7)中所述的漏板为铂铑漏板。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为123℃。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的热压处理时控制热压机内的温度为180℃、压力为1.5mpa。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的冷压处理时控制冷压机内的压力为2.5mpa。实施例2一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法,包括如下步骤:(1)玄武岩纤维制备:1)先将莫来石粉投入到盐酸溶液中浸泡处理2.5min,处理完成后滤出再投入到磷酸溶液中浸泡处理3.5min,处理完成后滤出再投入到氢氧化钠溶液中浸泡处理3min,处理完成后滤出最后用去离子水冲洗一遍后备用;2)将操作1)处理后的莫来石粉投入到煅烧炉内,先加热保持煅烧炉内的温度为350℃,保温煅烧处理25min后,再将煅烧炉内的温度升至860℃,保温煅烧处理45min后取出,自然冷却至室温备用;3)将操作2)处理后的莫来石粉投入到改性处理液中,加热保持改性处理液的温度为90℃,不断超声处理13min后滤出,将处理后的莫来石粉放入到干燥箱内干燥处理1.2h后取出得改性填料备用;所述的改性处理液由如下重量份的物质组成:8份复合树脂、2.5份壳聚糖、3份钛酸酯偶联剂、1.2份二氧化钛、0.15份锆粉、2份十二烷基苯磺酸钠、7份丙酮、130份水;4)按对应重量份称取下列原料备用:95份玄武岩、10份蛇纹岩、18份石英砂、16份操作3)制得的改性填料;5)将操作4)称取的所有原料成分共同混合放入到干燥箱内,保持干燥箱内的温度为140℃,干燥处理1.2h后取出得混合物料备用;6)将操作5)所得的混合物料放入到粉碎机内,粉碎后过500目筛后,再投入到池窑内加热熔融,保持熔融的温度为1480℃,完全熔融后制得熔体备用;7)将操作6)所得的熔体由池窑底部引出,然后经漏板流出,接着用喷吹设备对其进行喷吹成型,最后冷却制得成品玄武岩纤维备用;(2)混合压制成型:1)按对应重量份称取下列原料备用:93份聚丙烯树脂、1.5份钛酸酯偶联剂、5份塑料相容剂、16份工序(1)制得的玄武岩纤维、0.15份紫外线吸收剂;2)将操作1)称取的所有原料成分共同混合放入到混炼机内,混炼处理23min后取出放入到热压机内,热压处理30min后取出,再放入到冷压机内,冷压处理45min后出模即可。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作1)中所述的盐酸溶液中盐酸的质量分数为7%,所述的磷酸溶液中磷酸的质量分数为8%,所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为9%。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的超声处理时超声波的频率为145khz。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为106℃。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的改性处理液中的复合树脂的制备方法包括如下步骤:a.将质量分数为38%的甲醛溶液和三聚氰胺共同放入到烧瓶内,控制甲醛和三聚氰胺的摩尔质量比为1:1.6,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为9.3,然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量12%的乙二醇、7%的丙三醇,搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为95℃,保温反应处理1.1h后,再向烧瓶内加入甲醛溶液总质量28%的尿素,同时将烧瓶内的温度降至83℃,保温反应处理18min,完成后将烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料,得树脂a备用;添加的乙二醇和丙三醇可对树脂中的羟甲基和自由氨基进行封闭,增强了其稳定性和粘结性能;b.将质量分数为38%的甲醛溶液和尿素共同放入到烧瓶内,控制甲醛和尿素的摩尔质量比为1:0.95,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为7.8,然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量7%的四氢呋喃、10%的新戊二醇,搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为93℃,保温反应处理42min后,用质量分数为20%的甲酸溶液调节溶液ph值为5.7,并将烧瓶内的温度降至85℃,保温反应处理28min后,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为9.3,待烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料,得树脂b备用;添加的四氢呋喃和新戊二醇可增强树脂分子链的交联度以及活性,提升了其耐温性、力学品质和相容接枝能力;c.将步骤a所得的树脂a和步骤b所得的树脂b按照重量比1:2.0共同混合放入到反应釜内,加热保持反应釜内的温度为43℃,以650转/分钟的转速不断搅拌处理22min后取出即可。制得的复合树脂是一种改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂,其具有较强的接枝能力和高温稳定性,保证了二氧化钛和锆粉在莫来石粉上的结合效果,同时又改善了莫来石粉的表面活性,提升了其与玄武岩纤维间的融合能力和结合强度。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的改性处理液中的二氧化钛的颗粒直径大小为5~15μm,锆粉的颗粒直径大小为300~400nm。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作7)中所述的漏板为铂铑漏板。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为125℃。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的热压处理时控制热压机内的温度为200℃、压力为2.0mpa。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的冷压处理时控制冷压机内的压力为3.0mpa。实施例3一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法,包括如下步骤:(1)玄武岩纤维制备:1)先将莫来石粉投入到盐酸溶液中浸泡处理3min,处理完成后滤出再投入到磷酸溶液中浸泡处理4min,处理完成后滤出再投入到氢氧化钠溶液中浸泡处理4min,处理完成后滤出最后用去离子水冲洗一遍后备用;2)将操作1)处理后的莫来石粉投入到煅烧炉内,先加热保持煅烧炉内的温度为400℃,保温煅烧处理30min后,再将煅烧炉内的温度升至900℃,保温煅烧处理50min后取出,自然冷却至室温备用;3)将操作2)处理后的莫来石粉投入到改性处理液中,加热保持改性处理液的温度为95℃,不断超声处理15min后滤出,将处理后的莫来石粉放入到干燥箱内干燥处理1.5h后取出得改性填料备用;所述的改性处理液由如下重量份的物质组成:10份复合树脂、3份壳聚糖、4份钛酸酯偶联剂、1.5份二氧化钛、0.2份锆粉、3份十二烷基苯磺酸钠、8份丙酮、140份水;4)按对应重量份称取下列原料备用:100份玄武岩、12份蛇纹岩、20份石英砂、17份操作3)制得的改性填料;5)将操作4)称取的所有原料成分共同混合放入到干燥箱内,保持干燥箱内的温度为150℃,干燥处理1.5h后取出得混合物料备用;6)将操作5)所得的混合物料放入到粉碎机内,粉碎后过500目筛后,再投入到池窑内加热熔融,保持熔融的温度为1500℃,完全熔融后制得熔体备用;7)将操作6)所得的熔体由池窑底部引出,然后经漏板流出,接着用喷吹设备对其进行喷吹成型,最后冷却制得成品玄武岩纤维备用;(2)混合压制成型:1)按对应重量份称取下列原料备用:95份聚丙烯树脂、2份钛酸酯偶联剂、6份塑料相容剂、17份工序(1)制得的玄武岩纤维、0.2份紫外线吸收剂;2)将操作1)称取的所有原料成分共同混合放入到混炼机内,混炼处理25min后取出放入到热压机内,热压处理25min后取出,再放入到冷压机内,冷压处理50min后出模即可。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作1)中所述的盐酸溶液中盐酸的质量分数为8%,所述的磷酸溶液中磷酸的质量分数为9%,所述的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为10%。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的超声处理时超声波的频率为150khz。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的干燥处理时控制干燥箱内的温度为110℃。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的改性处理液中的复合树脂的制备方法包括如下步骤:a.将质量分数为35~40%的甲醛溶液和三聚氰胺共同放入到烧瓶内,控制甲醛和三聚氰胺的摩尔质量比为1:1.7,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为9.5,然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量15%的乙二醇、8%的丙三醇,搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为96℃,保温反应处理1.2h后,再向烧瓶内加入甲醛溶液总质量30%的尿素,同时将烧瓶内的温度降至85℃,保温反应处理20min,完成后将烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料,得树脂a备用;添加的乙二醇和丙三醇可对树脂中的羟甲基和自由氨基进行封闭,增强了其稳定性和粘结性能;b.将质量分数为40%的甲醛溶液和尿素共同放入到烧瓶内,控制甲醛和尿素的摩尔质量比为1:1,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为8.0,然后向烧瓶内加入甲醛溶液总质量10%的四氢呋喃、12%的新戊二醇,搅拌均匀后加热保持烧瓶内的温度为95℃,保温反应处理45min后,用质量分数为20%的甲酸溶液调节溶液ph值为6.0,并将烧瓶内的温度降至86℃,保温反应处理30min后,用质量分数为25%的氢氧化钠溶液调节溶液ph值为9.5,待烧瓶内的温度降至不大于35℃后出料,得树脂b备用;添加的四氢呋喃和新戊二醇可增强树脂分子链的交联度以及活性,提升了其耐温性、力学品质和相容接枝能力;c.将步骤a所得的树脂a和步骤b所得的树脂b按照重量比1:2.2共同混合放入到反应釜内,加热保持反应釜内的温度为45℃,以700转/分钟的转速不断搅拌处理25min后取出即可。制得的复合树脂是一种改性的三聚氰胺-尿素-甲醛树脂,其具有较强的接枝能力和高温稳定性,保证了二氧化钛和锆粉在莫来石粉上的结合效果,同时又改善了莫来石粉的表面活性,提升了其与玄武岩纤维间的融合能力和结合强度。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中所述的改性处理液中的二氧化钛的颗粒直径大小为5~15μm,锆粉的颗粒直径大小为300~400nm。进一步的,工序(1)玄武岩纤维制备的操作7)中所述的漏板为陶瓷漏板。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的混炼处理时控制混炼机内的温度为126℃。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的热压处理时控制热压机内的温度为230℃、压力为2.5mpa。进一步的,工序(2)混合压制成型的操作2)中所述的冷压处理时控制冷压机内的压力为3.5mpa。对比实施例1本对比实施例1与实施例2相比,在工序(1)玄武岩纤维制备的操作3)中,省去了改性处理液中的复合树脂成分,除此外的方法步骤均相同。对比实施例2本对比实施例2与实施例2相比,在工序(1)玄武岩纤维制备的操作4)中,用等质量份的天然莫来石粉取代操作3)制得的改性填料成分,除此外的方法步骤均相同。对比实施例3本对比实施例3与实施例2相比,在工序(2)混合压制成型的操作1)中,用等质量份的市售天然玄武岩纤维取代工序(1)制得的玄武岩纤维成分,除此外的方法步骤均相同。对照组申请号为:201310354642.7公开的一种汽车内饰件用玄武岩纤维增强聚丙烯复合塑料。为了对比本发明制得的复合塑料的力学使用品质,对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3方法对应制得的复合塑料,以及对照组对应的聚丙烯复合塑料按照行业标准进行性能检测,具体对比数据如下表1所示:表1拉伸强度(mpa)弯曲模量(mpa)缺口冲击强度(kj/m2)实施例2118.5680728.9对比实施例199.6566024.0对比实施例294.7531023.2对比实施例386.8491021.6对照组84.6478021.0注:上表1中所述的拉伸强度参照iso527标准进行检测;所述的弯曲模量参照iso178标准进行检测;所述的缺口冲击强度参照iso180标准进行检测。由上表1可以看出,本发明方法制得的复合塑料的综合力学使用品质得到了明显的改善提升,特殊制备的玄武岩纤维对复合塑料性能改善的贡献效果明显。为了进一步对比本发明制得的复合塑料的耐高温耐老化的稳定性,对上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3方法对应制得的复合塑料,以及对照组对应的聚丙烯复合塑料按照gb/t16422标准进行老化实验,具体对比数据如下表2所示:表2由上表2可以看出,本发明制得的聚丙烯复合塑料具有很强的抗老化特性,在长时间高温条件下仍能保持很好的力学使用品质,稳定性强,使用安全性高,使用寿命长,极具推广使用价值和市场竞争力。当前第1页12
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1