一种玻璃纤维增强热塑性聚丙烯复合材料的制备方法与流程

文档序号:15854222发布日期:2018-11-07 10:41阅读:203来源:国知局

本发明属于复合材料加工技术领域,具体涉及一种玻璃纤维增强热塑性聚丙烯复合材料的制备方法。



背景技术:

玻璃纤维作为增强材料已经在聚苯乙烯塑料、玻璃钢等工业领域得到广泛应用。纤维在复合材料中起增强作用,是主要承力部分。不仅能提高材料的抗拉强度和刚度,而且能减少收缩,提高热变形温度和低温冲击强度等。



技术实现要素:

本发明提供一种玻璃纤维增强热塑性聚丙烯复合材料的制备方法,本发明通过煅烧石墨粉等材料,与玻璃纤维复合,之后通过挤出硫化,将玻璃纤维混合物均匀的与聚丙烯结合,形成具有耐高温、力学性能优良,使用寿命长的复合材料。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种玻璃纤维增强热塑性聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)玻璃纤维的复合处理

a)将5-8重量份石墨粉、1-2重量份铜粉、2-5重量份硅砂、5-8重量份硅藻土混合球磨过200目筛,得混合球磨粉末,静置冷却至室温;

b)将所得球磨粉末经过高温煅烧后,喷涂1-5重量份雾状的椰子油拌匀,加入适量的苯丙溶液通过一定时间的高速剪切搅拌制得浆料,放入155-165℃的恒温箱中保温;

c)将0.5-10重量份玻璃纤维粉末放入155-165℃的恒温箱中保温,在165-175℃条件下,将浆料与玻璃纤维粉末进行拌合,加入1-5重量份矿粉一起拌和,拌和至均匀;

(2)抗氧剂的制备

将0.7-3重量份抗氧剂与80-160重量份聚丙烯粒料混合,然后将混合后的物料加到双螺杆挤出机料斗中,混合物料在挤出机中充分熔融、剪切共混后,通过造粒机头进行挤出,水冷后切粒,待用;

(3)聚丙炼薄片的压制

将步骤(2)所得物与步骤(1)所得物均匀混合后加到单螺杆挤出机料斗中,混合物料早挤出机中充分熔融、剪切共混后获得一定大小的团状模塑料,将团状模塑料置于210-230℃烘箱内,熔融软化后,迅速取出,硫化压制成玻璃纤维增强热塑性聚丙烯复合材料。

所述石墨粉的粉末粒径为20-25μm。

所述的煅烧为于1100-1200℃高温煅烧3-6小时,冷却至室温。

所述的硫化为设定压力在120-150℃下进行第一段硫化1-60分钟,160-180℃进行进行第二段硫化1-60分钟。

本发明的优点是:

本发明将石墨粉、铜粉、硅砂、硅藻土球磨、高温煅烧、喷涂椰子油拌匀,与苯丙溶液拌制成浆料,混合玻璃纤维粉末与矿粉,之后将抗氧剂与聚丙烯粒料混合熔融、剪切、共混、挤出、切粒后与玻璃纤维纤维苯丙乳液混合后加到单螺杆挤出机熔融、剪切共混后硫化压制成玻璃纤维增强热塑性聚丙炼复合材料。本发明通过选取石墨粉等煅烧,产生具有丰富的平面内纳米孔,使得椰子油可吸附在颗粒的表面,与苯丙溶液混合时,增加相容性,将玻璃纤维粉末与矿粉分散至混合液中,使得粉末颗粒可负载于玻璃纤维与石墨粉表面,经煅烧后有效防止颗粒物质表面腐蚀,组分之间结合的更加均匀与紧密,之后和聚丙烯复合,从而提高了粉末与基体的密着性,可增强其渗透性,之后经过两次挤出后,复合物的组分分布均匀,复合材料中形成交叉网络结构,增强聚丙稀薄层,有效增强复合材料之间的粘结性能,均匀有效的分布外界载荷,并且能够有效抑制复合材料开裂的发生,本发明通过煅烧石墨粉等材料,与玻璃纤维复合,之后通过挤出硫化,将玻璃纤维混合物均匀的与聚丙烯结合,形成具有耐高温、力学性能优良,使用寿命长的复合材料。

具体实施方式

一种玻璃纤维增强热塑性聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)玻璃纤维的复合处理

a)将6重量份石墨粉、2重量份铜粉、2重量份硅砂、6重量份硅藻土混合球磨过200目筛,得混合球磨粉末,静置冷却至室温;

b)将所得球磨粉末经过高温煅烧后,喷涂3重量份雾状的椰子油拌匀,加入适量的苯丙溶液通过一定时间的高速剪切搅拌制得浆料,放入160℃的恒温箱中保温;

c)将8重量份玻璃纤维粉末放入160℃的恒温箱中保温,在170℃条件下,将浆料与玻璃纤维粉末进行拌合,加入4重量份矿粉一起拌和,拌和至均匀;

(2)抗氧剂的制备

将1.5重量份抗氧剂与120重量份聚丙烯粒料混合,然后将混合后的物料加到双螺杆挤出机料斗中,混合物料在挤出机中充分熔融、剪切共混后,通过造粒机头进行挤出,水冷后切粒,待用;

(3)聚丙炼薄片的压制

将步骤(2)所得物与步骤(1)所得物均匀混合后加到单螺杆挤出机料斗中,混合物料早挤出机中充分熔融、剪切共混后获得一定大小的团状模塑料,将团状模塑料置于220℃烘箱内,熔融软化后,迅速取出,硫化压制成玻璃纤维增强热塑性聚丙烯复合材料。

所述石墨粉的粉末粒径为20-25μm。

所述的煅烧为于1150℃高温煅烧5小时,冷却至室温。

所述的硫化为设定压力在130℃下进行第一段硫化30分钟,170℃进行进行第二段硫化30分钟。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种玻璃纤维增强热塑性聚丙烯复合材料的制备方法,将石墨粉、铜粉、硅砂、硅藻土球磨、高温煅烧、喷涂椰子油拌匀,与苯丙溶液拌制成浆料,混合玻璃纤维粉末与矿粉,之后将抗氧剂与聚丙烯粒料混合熔融、剪切、共混、挤出、切粒后与玻璃纤维纤维苯丙乳液混合后加到单螺杆挤出机熔融、剪切共混后硫化压制成玻璃纤维增强热塑性聚丙炼复合材料。本发明通过煅烧石墨粉等材料,与玻璃纤维复合,之后通过挤出硫化,将玻璃纤维混合物均匀的与聚丙烯结合,形成具有耐高温、力学性能优良,使用寿命长的复合材料。

技术研发人员:汤广顺
受保护的技术使用者:芜湖市艾德森自动化设备有限公司
技术研发日:2018.06.05
技术公布日:2018.11.06
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