一种聚丙烯复合物制备方法与流程

本发明涉及聚丙烯，具体为一种聚丙烯复合物制备方法。

背景技术：

1、聚丙烯(pp)作为一种热塑性共聚物，具有易加工、易改性等优点，现已成为包括汽车与家电工业等各个领域的关键材料，主要用于各种长、短丙纶纤维的生产，用于生产聚丙烯编织袋、打包袋、注塑制品等用于生产电器、电讯、灯饰、照明设备及电视机的阻燃零部件。

2、在中国专利cn109721829b中公开了一种高强耐磨聚丙烯复合物及其制备方法，该高强耐磨聚丙烯复合物按重量份数计包括：37.5-73.6份聚丙烯、3-8份相容剂、10-20份氮化硼纤维、10-20份耐磨剂、0.3-1份抗氧剂、0.1-0.5份成核剂、1-3份其他助剂，其中，耐磨剂包含有六方氮化硼、α-氧化铝、硼化锆和聚四氟乙烯微粉，该发明的高强耐磨聚丙烯复合物具有较好的耐磨性，并且具有高强度、耐刮、耐热、高刚以及尺寸稳定性，同时与传统的增强耐磨聚丙烯产品相比摩擦系数更低，强度更高。

3、该申请中指出中国专利申请201310758101.4中公开了一种耐磨聚丙烯复合材料及其制备方法，针对耐磨要求添加有耐磨剂硅氧烷，所添加的硅氧烷仅仅只能满足材料的耐磨性，而无法改善材料强度、刚度、耐热等方面的性能，同样在中国专利申请200510112122.0中公开了一种汽车用耐磨聚丙烯复合材料的制备方法，配方采用聚丙烯、滑石粉、耐磨剂、抗氧剂等，其耐磨剂为二硫化钼或者聚四氟乙烯等传统耐磨剂，也只是解决了聚丙烯的耐磨问题。

4、虽然该申请中解决了上述问题，但是聚丙烯在使用有机硅类耐划伤剂之后，聚丙烯材料的表面极性下降明显，导致聚丙烯的表面粘接性和可涂覆性下降，影响后期涂料或油墨在聚丙烯表面的使用，同时聚丙烯的阻燃性能较差，在用于高楼外墙保温层、汽车、家电、动力电池等领域时，存在安全隐患，因此本申请一种聚丙烯复合物制备方法，能提升聚丙烯自身的防护能力以及耐久性，能更好的应用于现有的使用环境。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种聚丙烯复合物制备方法，具备使用寿命长和耐久性高等优点，解决了聚丙烯使用过程中受到划伤以及高温影响的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚丙烯复合物制备方法，包括以下步骤：

3、1)将聚丙烯、耐磨纤维、耐高温纤维、抗冲击纤维、填料加入至高混机中进行预混；

4、2)混合完后再加入热稳定剂、相容剂、抗氧剂、成核剂、耐磨剂、抗划伤剂和增韧剂与步骤1)中的预混物进行混合；

5、3)将步骤2)中的混合物加入至双螺杆挤出机中，进行熔融混合分散；

6、4)对熔融混合分散物进行挤出造粒且进行冷却，得到聚丙烯复合物。

7、进一步，所述聚丙烯复合物中各原料所占百分比为：聚丙烯80-90％、耐磨纤维5-10％、耐磨剂1-3％、耐高温纤维5-10％、抗冲击纤维5-10％、抗划伤剂1-3％、增韧剂1-3％、填料5-10％、热稳定剂2-4％、相容剂3-5％、抗氧剂2-4％、成核剂4-6％。

8、进一步，所述步骤1)中高混机的功率为37kw，预混时间为180-200s，转速为400-600r/h，所述步骤2)中的混合时间为600-800s，且加热方式为摩擦油加热。

9、进一步，所述双螺杆挤出机的主轴转速为8-12r/min，所述螺杆直径为100mm，电机功率为7.5kw，传热面积为1平方米。

10、进一步，所述耐磨纤维为粘胶纤维、粘胶纤维和玻璃纤维中的至少一种。

11、进一步，所述耐高温纤维为石棉纤维、玻璃纤维、金属纤维、氮佬硼纤维、陶瓷纤维等、碳纤维和石墨纤维中的至少一种。

12、进一步，所述抗冲击纤维为聚乙烯纤维、耐碱玻璃纤维和e-jlc纤维中的至少一种。

13、进一步，所述填料为碳酸钙、滑石粉和硅藻土中的至少一种。

14、进一步，所述抗划伤剂为玻璃粉，使用原料为pbo、sio2、tio2等电子级原料混匀后，在高温进行固相反应，形成无序结构的玻璃均质体。

15、进一步，所述增韧剂为液体聚硫橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶及丁苯橡胶中的至少一种。

16、与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

17、该聚丙烯复合物制备方法，采用的耐高温纤维能耐1500～3000℃的高温，能基本保持其原有的物理机械性能的化学纤维，高温下不软化、仍能维持一般力学性质，同时采用的耐磨纤维，纤维表层硬度高，拉伸急弹性回复率高，且拉伸断裂比功大，恢复功系数高时，耐磨性能较好，通过抗冲击纤维的加入，抗冲击纤维可以阻止聚丙烯裂缝的迅速扩展，故而可以有效的增强聚丙烯的抗冲击性和韧性，进一步提升其耐久性，其次抗划伤剂，增加高温涂层表面硬度，耐划伤性，可承受250℃-300℃而不影响重涂，改进涂膜的流平效果，增强光滑的手感，明显改善施工的质数，清除来自内外的灰尘，有良好的相溶性，增韧剂可形成网络结构，增加一部分柔性链，从而提高复合材料的抗冲击性能，最后热稳定剂、相容剂、抗氧剂以及成核剂的加入，有利于复合材料的形成及造粒。

技术特征：

1.一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：所述聚丙烯复合物中各原料所占百分比为：聚丙烯80-90％、耐磨纤维5-10％、耐磨剂1-3％、耐高温纤维5-10％、抗冲击纤维5-10％、抗划伤剂1-3％、增韧剂1-3％、填料5-10％、热稳定剂2-4％、相容剂3-5％、抗氧剂2-4％、成核剂4-6％。

3.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：所述步骤1)中高混机的功率为37kw，预混时间为180-200s，转速为400-600r/h，所述步骤2)中的混合时间为600-800s，且加热方式为摩擦油加热。

4.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：所述双螺杆挤出机的主轴转速为8-12r/min，所述螺杆直径为100mm，电机功率为7.5kw，传热面积为1平方米。

5.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：所述耐磨纤维为粘胶纤维、粘胶纤维和玻璃纤维中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：所述耐高温纤维为石棉纤维、玻璃纤维、金属纤维、氮佬硼纤维、陶瓷纤维等、碳纤维和石墨纤维中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：所述抗冲击纤维为聚乙烯纤维、耐碱玻璃纤维和e-jlc纤维中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：所述填料为碳酸钙、滑石粉和硅藻土中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：所述抗划伤剂为玻璃粉，使用原料为pbo、sio2、tio2等电子级原料混匀后，在高温进行固相反应，形成无序结构的玻璃均质体。

10.根据权利要求1所述的一种聚丙烯复合物制备方法，其特征在于：所述增韧剂为液体聚硫橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶及丁苯橡胶中的至少一种。

技术总结
本发明涉及一种聚丙烯复合物制备方法，包括以下步骤：1)将聚丙烯、耐磨纤维、耐高温纤维、抗冲击纤维、填料加入至高混机中进行预混；2)混合完后再加入热稳定剂、相容剂、抗氧剂、成核剂、耐磨剂、抗划伤剂和增韧剂与步骤1)中的预混物进行混合；3)将步骤2)中的混合物加入至双螺杆挤出机中，进行熔融混合分散；4)对熔融混合分散物进行挤出造粒且进行冷却，得到聚丙烯复合物。该聚丙烯复合物制备方法，采用的耐高温纤维能耐1500～3000℃的高温，能基本保持其原有的物理机械性能的化学纤维，高温下不软化、仍能维持一般力学性质，同时采用的耐磨纤维，纤维表层硬度高，拉伸急弹性回复率高，且拉伸断裂比功大，恢复功系数高时，耐磨性能较好。

技术研发人员：徐杰,周威,魏佳伟
受保护的技术使用者：苏州禾昌聚合材料股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5