一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺及其应用的制作方法

本申请涉及改性聚丙烯，更具体地说，它涉及一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺及其应用。

背景技术：

1、是一种半结晶的热塑性塑料，具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀，在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。由于聚丙烯本身脆性较大，用于对韧性要求高的产品时，必须对其进行增韧改性。

2、现有的改性聚丙烯的制备工艺过程中，通常采用添加橡胶增韧的方式，该类型的高分子材料是以牺牲材料强度以及刚度达到增韧目的，属于弹性体增韧塑料体系，是以弹性体为分散相以塑料为连续相的两相共混体系。但是在实际的制备过程中，改性聚丙烯材料的性能与橡胶类聚合物的分散相有关，也与聚丙烯树脂的连续相的特性相关，若橡胶相和聚丙烯相形成均相体系，则无法达到良好的增韧效果，相反，如果橡胶类聚合物和聚丙烯完全不相容，则制备的改性聚丙烯颗粒尺寸大，外形不规则，局部应力过于集中，易导致颗粒出现裂纹，以上两种情况均会降低改性聚丙烯颗粒的品质，尤其是后者，甚至会出现大量不良品，增加生产成本。

3、因此，本申请提供一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺及其应用用于解决上述问题。

技术实现思路

1、为了提高改性聚丙烯颗粒的韧性并保证其产品合格率，本申请提供了一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺及其制备方法，通过向聚丙烯树脂内添加纤维类增强剂，保证改性聚丙烯颗粒物的韧性，并且能够解决橡胶类聚合物易导致改性聚丙烯颗粒出现裂纹的问题，在保证改性聚丙烯材料品质的前提下，降低产品不良率，能够有效的降低生产成本。

2、第一方面，本申请提供一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺，包括以下步骤：

3、s1、按重量份称取以下原料：聚丙烯树脂65-73份、增韧剂1-5份、抗氧剂0.3-0.7份、硅烷偶联剂0.05-0.25份、增强剂6-22份，作为备用料；

4、s2、将聚丙烯树脂65-73份、增韧剂1-5份、抗氧剂0.3-0.7份、硅烷偶联剂0.05-0.25份倒入混料机内，在85℃-95℃的温度下，搅拌3-5min，制备预混料a作为备用；

5、s3、将预混料从混料机出料口处排入双螺杆挤出机内，再将增强剂6-22份从挤出机的喂料口处排入其内部、并与预混料a混合；

6、s4、将挤出机内部混料仓温度预热至85℃-95℃，再对增强剂和预混料a搅拌5-9min，制备预混料b；

7、s5、通过挤出机对预混料b进行挤出造粒，并对挤出的颗粒进行风冷降温，即可完成制备。

8、优选的，所述增强剂可以是碳纤维、玻璃纤维或芳香族聚酯胺纤维的其中一种。

9、优选的，所述增韧剂是一种苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体(sbs)，可以与聚丙烯树脂热熔共混。

10、优选的，所述增韧剂(sbs)是由丁二烯与苯乙烯通过阴离子聚合而得的嵌段共聚物。

11、优选的，所述s2中，采用顺时针转动搅拌方式，其搅拌转速为120-160r/min。

12、优选的，所述s4中，采用逆时针转动搅拌方式，其搅拌转速为100-120r/min。

13、优选的，所述硅烷偶联剂作为一种表面处理剂，其化学结构式为y-r-si(or)3，可以与聚丙烯树脂相容并能起偶联反应。

14、本发明采用增强剂(纤维类)替代传统的橡胶类弹性体，在高温环境下，流体装的聚丙烯树脂的流动性更好，故而树脂类更容易与纤维类产生化学反应，能够与增强剂完全共聚并互溶，规避了传统的弹性体难以与树脂类完全互溶的弊端，在保证改性聚丙烯增韧的前提下，还能够降低产品出现裂纹的几率，提高了产品的合格率。

15、本发明的第二方面，提出了一种如第一方面的所述工艺制备的纤维增韧改性聚丙烯材料在工业零部件、家用电器或汽车零配件中的应用。

16、可选的，应用于工业零部件，作为工业零部件的材料，对改性聚丙烯制备时，其增强剂可以使用碳纤维。

17、可选的，应用于家用电器，作为家用电器的材料，对改性聚丙烯制备时，可以将碳纤维替换为玻璃纤维，制备的改性聚丙烯材料具有更好的防水性能。

18、可选的，应用于汽车零配件，作为汽车零配件的材料，对改性聚丙烯制备时，可以将碳纤维替换为芳香族聚酯胺纤维，制备的改性聚丙烯材质更加轻盈，避免给汽车增加负重，可作为汽车零配件生产的最优材料。

19、综上所述，本申请具有以下有益效果：

20、本申请使用纤维类增强剂作为主要增韧材料，能够让流体状的树脂类材料与其完全互溶并产生共聚反应，使得制备的改性聚丙烯的韧性得到加强，并且针对不同的应用，增强剂的类型也不同，能够根据实际使用环境，加强改性聚丙烯材料的韧性，无论是产品的制备，还是产品的后续使用，均能够降低改性聚丙烯材料出现裂纹的几率，能够降低产品的不良率，故而能够降低其生产成本。

技术特征：

1.一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺，其特征在于，所述增强剂可以是碳纤维、玻璃纤维或芳香族聚酯胺纤维的其中一种。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺，其特征在于，所述增韧剂是一种苯乙烯-丁二烯热塑性弹性体(sbs)，可以与聚丙烯树脂热熔共混。

4.根据权利要求3所述的一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺，其特征在于，所述增韧剂(sbs)是由丁二烯与苯乙烯通过阴离子聚合而得的嵌段共聚物。

5.根据权利要求1所述的一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺，其特征在于，所述s2中，采用顺时针转动搅拌方式，其搅拌转速为120-160r/min。

6.根据权利要求1所述的一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺，其特征在于，所述s4中，采用逆时针转动搅拌方式，其搅拌转速为100-120r/min。

7.根据权利要求1所述的一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺，其特征在于，所述硅烷偶联剂作为一种表面处理剂，其化学结构式为y-r-si(or)3，可以与聚丙烯树脂相容并能起偶联反应。

8.一种根据权利要求1-7任一项所述工艺制备的纤维增韧改性聚丙烯材料在工业零部件、家用电器或汽车零配件中的应用。

技术总结
本申请涉及改性聚丙烯技术领域，具体公开了一种纤维增韧改性聚丙烯的制备工艺及其应用，其制备方法包括以下步骤：S1、按重量份称取以下原料：聚丙烯树脂65‑73份、增韧剂1‑5份、抗氧剂0.3‑0.7份、硅烷偶联剂0.05‑0.25份、增强剂6‑22份，作为备用料；S2、将聚丙烯树脂65‑73份、增韧剂1‑5份、抗氧剂0.3‑0.7份、硅烷偶联剂0.05‑0.25份倒入混料机内，在85℃‑95℃的温度下，搅拌3‑5min，制备预混料A作为备用。本申请采用纤维类增强剂替代传统的橡胶类弹性体作为聚丙烯树脂的共聚材料，能够让二者更加完全的互溶，增加改性聚丙烯结构的稳定性，并且能够降低产生裂纹的几率，在制备过程中，可以避免出现大量的不良品，降低生产成本。

技术研发人员：王苍宇,聂士博,聂文君
受保护的技术使用者：深圳市卡熙赫服饰有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15