本发明属于结构材料制造技术，具体涉及一种低收缩连续丙纶纤维及其制备方法。
背景技术：
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，其优良的绝缘性、耐热性、抗腐蚀性以及高机械强度，使其成为建筑、交通、电气、化工、环境保护、国防等行业必不可少的原材料。虽然相比于其他高性能纤维，如碳纤维、芳纶、陶瓷纤维等，玻纤的脆性较大，但由于其生产工艺和价格上的优势，采用玻纤作为增强材料仍然是聚合物基复合材料的首选，占用量在98%以上。而在玻纤/聚合物基复合材料中，玻纤增强聚丙烯(pp)又是最大的品种。传统的玻纤增强聚丙烯是采用挤出机将玻纤混入聚丙烯树脂中，再经注塑成型生产制品，玻纤以0.1mm左右的长度分布在聚丙烯基体之中，玻纤的含量通常低于20%，这样的增强材料无论从强度、韧性和刚度都达不到结构材料的要求。
技术实现要素：
为了克服上述缺陷，本发明提供一种低收缩连续丙纶纤维及其制备方法，其与玻璃纤维复合可以提高产品的强度、韧性和刚度。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种低收缩连续丙纶纤维，按质量百分比计，其包括聚丙烯93-95%、官能化聚丙烯3-5%、柔顺母粒1-2%和滑石粉0.01-0.5%。
作为本发明的优选实施例：所述聚丙烯为聚聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯中的一种或几种混合。
作为本发明的优选实施例：所述官能化聚丙烯为聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸、聚丙烯接枝丙烯酸和聚丙烯接枝丙烯酸甲酯中的一种或几种混合。
作为本发明的优选实施例：所述柔顺母粒为seps与pop中的一种或几种混合。
作为本发明的优选实施例：所述滑石粉的目数为10000-20000目。
本发明涉及的一种低收缩连续丙纶纤维的制备方法，按如下步骤制备：
（1）按权利要求1所述配比称量原料，后挤出造粒，备用；
（2）造粒的粒子加入单螺杆挤出机，经喷丝板挤出成丝，不经热拉伸直接收卷成长纤维。
作为本发明的优选实施例：为了进一步提高造粒质量，所述步骤（1）采用双螺杆挤出机实施，所述的双螺杆挤出机各部分参数为一区：160℃，二区：180℃，三区：200℃，四区：210℃，五区：210℃，六区：200℃，七区：190℃，喂料速度：5-15hz。
本发明加入如线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或适量的纳米粒子对pp进行适当的共混改性，调控pp的收缩率，研究抗收缩剂用量对pp成膜拉丝性能、力学性能以及收缩率的影响。同时确定最优的用量，降低混纺纤维在热处理过程中聚丙烯纤维收缩造成的产品质量问题。
本发明采用不同种类的极性单体对pp进行熔融接枝，制备系列相容剂，研究不同相容剂及其含量对pp拉丝性能和力学性能的影响，确定最佳配方使共混物同时具备优良的成膜拉丝性能和力学性能。
本发明与玻纤复合形成连续玻纤增强热塑性聚合物复合材料，其具有高强度、高模量、高韧性、质量轻、热膨胀系数小、绿色环保与循环利用等特点，可替代传统热固性复合材料或金属材料，充当结构材料。广泛应用于军事保护用品、航空航天、高速车辆内外饰、低碳建筑内外墙以及新能源等需要高强、质轻领域。
具体实施方式
为了更加清楚的理解本发明，以下利用实施例对本发明过程、特性和优点作进一步的清楚描述。
实施例，本发明涉及一种低收缩连续丙纶纤维，按质量百分比计，其包括聚丙烯94%、官能化聚丙烯4.2%、柔顺母粒1.5%和滑石粉0.3%。
本实施例中：聚丙烯为按质量百分比计，聚聚丙烯60%、无规聚丙烯30%和间规聚丙烯10%中的三种混合。
本实施例中：官能化聚丙烯为按质量百分比计，聚丙烯接枝马来酸酐40%、聚丙烯接枝马来酸40%、聚丙烯接枝丙烯酸20%的三种混合。
本实施例中：柔顺母粒为seps。所述滑石粉的目数为14000目。
本实施例涉及的一种低收缩连续丙纶纤维的制备方法，按如下步骤制备：
（1）按权利要求1所述配比称量原料，后采用双螺杆挤出机挤出造粒，备用；
（2）造粒的粒子加入单螺杆挤出机，经喷丝板挤出成丝，不经热拉伸直接收卷成长纤维，通过控制收卷速度来控制纤维旦数。
本实施例中：所述步骤（1）采用双螺杆挤出机实施，所述的双螺杆挤出机各部分参数为一区：160℃，二区：180℃，三区：200℃，四区：210℃，五区：210℃，六区：200℃，七区：190℃，喂料速度：10hz。
本实施例中将玻纤/丙纶纤维进行混纺，制成的复合纤维的过程为：复合纤维由熔炼好的玻璃液流过纤维成型器，经冷却片和喷雾冷却，和丙纶结合经过涂油器，集束轮，最后通过拉丝机卷绕而成。
经检测，上述复合纤维的技术指标如下：
①玻纤含量≥60%
②拉伸强度≥280mpa
③断裂伸长率≥2％
④弯曲强度≥250mpa
⑤弯曲模量≥8000mpa
本实施例制备的复合材料具有超高力学性能、绿色环保与循环利用等特点，可替代传统热固性复合材料或金属材料用作结构材料。
本发明的实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替代或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
1.一种低收缩连续丙纶纤维，其特征在于：按质量百分比计，其包括聚丙烯93-95%、官能化聚丙烯3-5%、柔顺母粒1-2%和滑石粉0.01-0.5%。
2.根据权利要求1所述的低收缩连续丙纶纤维，其特征在于：所述聚丙烯为聚聚丙烯、无规聚丙烯和间规聚丙烯中的一种或几种混合。
3.根据权利要求1所述的低收缩连续丙纶纤维，其特征在于：所述官能化聚丙烯为聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝马来酸、聚丙烯接枝丙烯酸和聚丙烯接枝丙烯酸甲酯中的一种或几种混合。
4.根据权利要求1所述的低收缩连续丙纶纤维，其特征在于：所述柔顺母粒为seps与pop中的一种或几种混合。
5.根据权利要求1所述的低收缩连续丙纶纤维，其特征在于：所述滑石粉的目数为10000-20000目。
6.一种低收缩连续丙纶纤维的制备方法，其特征在于按如下步骤制备：（1）按权利要求1所述配比称量原料，后挤出造粒，备用；（2）造粒的粒子加入单螺杆挤出机，经喷丝板挤出成丝，不经热拉伸直接收卷成长纤维。
7.根据权利要求书6所述的低收缩连续丙纶纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）采用双螺杆挤出机实施，所述的双螺杆挤出机各部分参数为一区：160℃，二区：180℃，三区：200℃，四区：210℃，五区：210℃，六区：200℃，七区：190℃，喂料速度：5-15hz。