一种耐热耐收缩的聚丙烯复合材料的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于复合材料领域，特别涉及一种耐热耐收缩的聚丙烯复合材料的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯的产量及用量仅次于聚乙烯和聚氯乙烯，是第三大塑料品种。目前，聚丙烯 是世界上消费量增长最快的通用塑料，聚丙烯材料被广泛应用于电子电气行业中。
[0003] 聚丙烯虽然有比重小、价格低、易回收、加工方便、化学稳定性好等优点，但其也存 在较大的收缩率，尺寸稳定性较差的不足；另外，聚丙烯材料的耐热性不佳，在热作用下易 受攻击而发生黄变、龟裂、粉化而导致其力学性能急剧下降或劣变，使材料失效;尤其是在 聚丙烯作为大功率电子器件的使用时，电器中发生电流过载或短路时，电器的温度急剧升 高，引发电器起火，严重时会引发火灾危害。因此，为了适应更好的应用需求，需要对聚丙烯 材料进行收缩性和耐热性能均进行优化改进。
【发明内容】
[0004] 要解决的技术问题是:为了改善聚丙烯材料的收缩性和耐热性，提供一种耐热耐 收缩的聚丙烯复合材料的制备方法。
[0005] 技术方案:为了解决上述问题，本发明提供了一种耐热耐收缩的聚丙烯复合材料 的制备方法，所述方法为： 步骤1:按重量份，称重以下各原料:共聚丙烯树脂100~140份、ABS 20~50份、二乙基己 酯15~30份、癸二酸二辛酯12~20份、相容剂6~13份、二辛基锡14~20份、过氧化二苯甲酰11~ 20份、2，4_三甲基-1，2-二氢化喹啉8~25份、膨润土 6~14份、蓖麻油8~16份、微粉硅胶6~13 份、碳纤维9~18份、陶瓷粉7~15份、润滑剂4~10份和硅烷偶联剂8~15份； 步骤2:将上述原料置于高速搅拌机中，以500~lOOOrpm的速度搅拌30min~2h，得到混合 料； 步骤3:将混合料置于双螺杆挤出机中以210~240°C的挤出温度挤出，挤出后迅速置于 冰水中冷却，然后烘干造粒即得所需聚丙烯复合材料。
[0006] 优选的，所述相容剂为马来酸酐单体和过氧化二异丙苯复配而成。
[0007] 优选的，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙或聚乙烯蜡。
[0008] 优选的，所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂Si69或硅烷偶联剂KH560。
[0009] 优选的，所述陶瓷粉为纳米氧化铝陶瓷粉。
[0010] 所述各组分按重量份为:共聚丙烯树脂120份、ABS 35份、二乙基己酯19份、癸二酸 二辛酯16份、相容剂11份、二辛基锡16份、过氧化二苯甲酰18份、2,4_三甲基-1，2-二氢化喹 啉14份、膨润土 9份、蓖麻油13份、微粉硅胶10份、碳纤维14份、陶瓷粉12份、润滑剂8份和硅 烷偶联剂11份。
[0011]优选的，所述步骤2中的速度为860rpm，搅拌时间为lh。
[0012]优选的，所述步骤3中的双螺杆挤出机中的挤出条件为:一区180~190°C，二区190~ 200°C，三区210~220°C，四区200~210°C，螺杆转速为280~350rpm，投料频率为20~30Hz。 [00 13]优选的，所述步骤3中的挤出温度为226°C。
[0014] 本发明具有以下有益效果：本发明所制备聚丙烯复合材料的热变形温度为172~ 183°C，弯曲强度为78~92MPa，收缩率低于0.84%，显示良好的耐热性、机械强度以及尺寸稳 定性。由实验结果可知原料中2,4-三甲基-1，2-二氢化喹啉和癸二酸二辛酯，以及碳纤维和 过氧化二苯甲酰均对所制备聚丙烯复合材料的收缩率和耐热性均有一定影响。
【具体实施方式】
[0015] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对发明具体实施方案进行描述，但是应 当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限 制。
[0016] 实施例1 一种耐热耐收缩的聚丙烯复合材料的制备方法，所述方法为： 步骤1:按重量份，称重以下各原料:共聚丙烯树脂100份、ABS 20份、二乙基己酯15份、 癸二酸二辛酯12份、相容剂6份、二辛基锡14份、过氧化二苯甲酰11份、2,4_三甲基-1，2-二 氢化喹啉8份、膨润土 6份、蓖麻油8份、微粉硅胶6份、碳纤维9份、陶瓷粉7份、润滑剂4份和硅 烧偶联剂8份； 步骤2:将上述原料置于高速搅拌机中，以500rpm的速度搅拌30min，得到混合料； 步骤3:将混合料置于双螺杆挤出机中以210°C的挤出温度挤出，双螺杆挤出机中的挤 出条件为:一区180°C，二区190°C，三区210°C，四区200°C，螺杆转速为280rpm，投料频率为 20Hz;挤出后迅速置于冰水中冷却，然后烘干造粒即得所需聚丙烯复合材料。
[0017] 优选的，所述相容剂为马来酸酐单体和过氧化二异丙苯按重量比为1:2复配而成。 所述润滑剂为硬脂酸锌。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂Si69。所述陶瓷粉为纳米氧化铝陶 瓷粉。
[0018] 实施例2 一种耐热耐收缩的聚丙烯复合材料的制备方法，所述方法为： 步骤1:按重量份，称重以下各原料:共聚丙烯树脂140份、ABS 50份、二乙基己酯30份、 癸二酸二辛酯20份、相容剂13份、二辛基锡20份、过氧化二苯甲酰20份、2,4_三甲基-1，2-二 氢化喹啉25份、膨润土 14份、蓖麻油16份、微粉硅胶13份、碳纤维18份、陶瓷粉15份、润滑剂 10份和硅烷偶联剂15份； 步骤2:将上述原料置于高速搅拌机中，以lOOOrpm的速度搅拌2h，得到混合料； 步骤3:将混合料置于双螺杆挤出机中以240°C的挤出温度挤出，双螺杆挤出机中的挤 出条件为:一区190°C，二区200°C，三区220°C，四区210°C，螺杆转速为350rpm，投料频率为 30Hz;挤出后迅速置于冰水中冷却，然后烘干造粒即得所需聚丙烯复合材料。
[0019] 优选的，所述相容剂为马来酸酐单体和过氧化二异丙苯按重量比为1:3复配而成。 所述润滑剂为硬脂酸钙。所述硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560。所述陶瓷粉为纳米氧化铝陶 瓷粉。
[0020] 实施例3 一种耐热耐收缩的聚丙烯复合材料的制备方法，所述方法为： 步骤1:按重量份，称重以下各原料:共聚丙烯树脂120份、ABS 35份、二乙基己酯22份、 癸二酸二辛酯16份、相容剂10份、二辛基锡17份、过氧化二苯甲酰16份、2,4_三甲基-1，2-二 氢化喹啉17份、膨润土 10份、蓖麻油12份、微粉硅胶10份、碳纤维14份、陶瓷粉11份、润滑剂7 份和硅烷偶联剂12份； 步骤2:将上述原料置于高速搅拌机中，以750rpm的速度搅拌lh，得到混合料； 步骤3:将混合料置于双螺杆挤出机中以225°C的挤出温度挤出，双螺杆挤出机中的挤 出条件为:一区185°C，二区195°C，三区215°C，四区205°C，螺杆转速为320rpm，投料频率为 25Hz;挤出后迅速置于冰水中