一种用于包装绳的pp复合材料的制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明涉及一种包装材料，特别是涉及一种用于包装绳的PP复合材料的制备方 法。
【背景技术】：
[0002] PP是聚丙稀的英文名称--Polypropylene的简称，俗称百折胶。PP是聚α -稀 烃的代表，由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，其单体是丙烯CH2= CH-CH3。根据引发剂 和聚合工艺的不同，聚丙烯可以分为等规聚丙烯、无规聚丙烯、间规聚丙烯三种构型：等规 聚丙烯易形成结晶态，结晶度高达95%以上，具有良好的抗热和抗溶剂性；无规聚丙烯在 室温下是一种非结晶的、微带粘性的白色蜡状物，结构不规整缺乏内聚力，应用较少。PP的 应用非常广泛，包装绳是其中一个比较常见的应用，PP包装绳具有很多优点：耐热性好，抗 冲击强度高，刚度、抗划痕特性佳，而且材料比较轻便。
[0003] 例如，公开号为CN102251304B、公开日为2013. 10. 16、申请人为宁波大成新材料 股份有限公司的中国专利公开了 "高强?高模聚丙烯纤维生产方法"，其实施步骤为：先用 聚丙烯为基料，加高密度聚乙烯，聚烯烃弹性体等均匀混配，经双螺杆混炼造粒，制备聚丙 烯改性母料。再用聚丙烯树脂，加聚丙烯改性母料混合作为原料，将原料输送至双螺杆挤压 机进行熔融挤压，双螺杆挤压机把熔体挤压至纺丝箱体内的喷丝板组件喷丝，再经过冷水 槽快速结晶，由五棍牵伸机牵引成型盛桶；然后再进行四次超倍牵伸，经自然冷却定型。该 发明聚丙烯纤维强力高，延伸率低，断率模量高，而且能抗长时间紫外线光照、耐候性优良、 生产流程短、制造成本低，能有效提升包装绳、高强绳缆、高强安全网、高强工业滤布等制造 及工程补强加固复合材料等产品性能，具有广泛的市场应用领域。不过，该高强-高模聚丙 烯纤维存在一定的缺陷：其脆化温度较高，大概为零下35度左右，因此耐低温性能不好，在 低温环境下容易丧失其基本性能。
【发明内容】
：
[0004] 本发明要解本的技术本本是提供一种用于包装绳的PP复合材料的制备方法，制 备出的复合材料具有较好的耐低温性能，可适用于低温环境。
[0005] 为解本上述技术本本，本发明的技术方案是：
[0006] 一种用于包装绳的PP复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0007] (1)将辉绿岩纤维洗净后加入醋酸水溶液中，超声搅拌2小时后取出，用蒸馏水洗 涤后置于真空干燥箱干燥至恒重，得到酸化辉绿岩纤维；
[0008] (2)将偶联剂溶于乙醇并混合均匀后制得偶联剂溶液，将步骤（1)所得酸化辉绿 岩纤维加入偶联剂溶液，搅拌5小时后取出，将乙醇蒸发掉置于烘箱中烘干3小时，得到改 性辉绿岩纤维；
[0009] (3)将PP纤维和步骤（2)所得改性辉绿岩纤维剪成IOmm长后加入水溶液中，搅拌 4小时后过滤、风干得到毡，将毡放入模具中加热3小时，冷却后得到混合纤维；
[0010] (4)将PPO、增溶剂、步骤（3)所得混合纤维干燥后放入高速混合机，混合15分钟 后移至双螺杆挤出机挤出造粒，将所得粒料干燥后放入注塑机中注塑成型，得到用于包装 绳的PP复合材料。
[0011] 优选地，本发明所述步骤（1)中，醋酸水溶液的浓度为lmol/L。
[0012] 优选地，本发明所述步骤（2)中，偶联剂的重量为酸化辉绿岩纤维的1. 5%。
[0013] 优选地，本发明所述步骤（2)中，偶联剂为硅烷偶联剂。
[0014] 优选地，本发明所述步骤（2)中，烘箱的温度为110°C。
[0015] 优选地，本发明所述步骤（3)中，加热的温度为175°C。
[0016] 优选地，本发明按重量份计，PP纤维60-70份，改性辉绿岩纤维14-18份，PPO 12-16份，增溶剂5-7份。
[0017] 优选地，本发明所述步骤（4)中，增溶剂为PP-g-MAH。
[0018] 优选地，本发明所述步骤（4)中，双螺杆挤出机的挤出温度为240-260°C，转速为 500rpm〇
[0019] 优选地，本发明所述步骤（4)中，注塑机的注塑温度为260°C，注塑压力为lOOMPa， 模具温度为110 °c。
[0020] 与与有技术与比，本发明具有以下有益效果：
[0021] (1)辉绿岩纤维是一种耐低温性能很好的矿物纤维，直接与PP复合时形成的界面 与较差，因此本发明先通过醋酸对其酸化，醋酸产生了酸蚀刻作用，增加了其比表面积，使 得酸化后的辉绿岩纤维在其后的偶联剂处理中能最大限度地吸附偶联剂，偶联剂上的硅氧 键与辉绿岩纤维的羟基发生键合反应并形成全面包覆，而偶联剂与PP之间的与容性较好， 使得辉绿岩纤维与PP复合时能形成较好的界面与，而且界面粘结强度较高，复合材料的耐 低温性能得到了很大的提高，此外，辉绿岩纤维的刚度和抗拉性能也非常好，因此还能有效 提高复合材料的力学性能。
[0022] (2)PPO是聚苯醚的英文缩写，其塑化温度低至零下170度左右，具有很好的耐低 温性能，不过其与PP之间的与容性很差，因此本发明添加了增溶剂一起共混，增溶剂可大 大降低PPO与PP之间的界面张力并起到桥接效果，两者可更均匀的分散，进而大大改善了 两者的与容性，进一步提高了复合材料的耐低温性能；此外PPO的刚性、强度也较好，因此 共混后能进一步提高复合材料的力学性能。
【具体实施方式】：
[0023] 下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明 用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0024] 实施例1
[0025] 一种用于包装绳的PP复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0026] (1)将辉绿岩纤维洗净后加入浓度为lmol/L的醋酸水溶液中，超声搅拌2小时后 取出，用蒸馏水洗涤后置于真空干燥箱干燥至恒重，得到酸化辉绿岩纤维；
[0027] (2)将硅烷偶联剂溶于乙醇并混合均匀后制得硅烷偶联剂溶液，将步骤（1)所得 酸化辉绿岩纤维加入硅烷偶联剂溶液，硅烷偶联剂的重量为酸化辉绿岩纤维的1. 5%，搅 拌5小时后取出，将乙醇蒸发掉置于温度为IKTC的烘箱中烘干3小时，得到改性辉绿岩纤 维；
[0028] (3)按重量份计，将64份PP纤维和15份步骤（2)所得改性辉绿岩纤维剪成IOmm 长后加入水溶液中，搅拌4小时后过滤、风干得到毡，将毡放入模具中加热到175°C 3小时， 冷却后得到混合纤维；
[0029] (4)按重量份计，将12份PPO、7份PP-g-MAH、步骤（3)所得混合纤维干燥后放 入高速混合机，混合15分钟后移至双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为 240-260°C，转速为500rpm，将所得粒料干燥后放入注塑机中注塑成型，注塑机的注塑温度 为260°C，注塑压力为lOOMPa，模具温度为110°C，得到用于包装绳的PP复合材料。
[0030] 实施例2
[0031] 一种用于包装绳的PP复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0032] (1)将辉绿岩纤维洗净后加入浓度为lmol/L的醋酸水溶液中，超声搅拌2小时后 取出，用蒸馏水洗涤后置于真空干燥箱干燥至恒重，得到酸化辉绿岩纤维；
[0033] (2)将硅烷偶联剂溶于乙醇并混合均匀后制得硅烷偶联剂溶液，将步骤（1)所得 酸化辉绿岩纤维加入硅烷偶联剂溶液，硅烷偶联剂的重量为酸化辉绿岩纤维的1. 5%，搅 拌5小时后取出，将乙醇蒸发掉置于温度为IKTC的烘箱中烘干3小时，得到改性辉绿岩纤 维；
[0034] (3)按重量份计，将66份PP纤维和14份步骤（2)所得改性辉绿岩纤维剪成IOmm 长后加入水溶液中，搅拌4小时后过滤、风干得到毡，将毡放入模具中加热到175°C 3小时， 冷却后得到混合纤维；
[0035] (4)按重量份计，将15份PP0、5. 5份PP-g-MAH、步骤（3)所得混合纤维干燥后放 入高速混合机，混合15分钟后移至双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机的挤出温度为 240-260°C，转速为500rpm，将所得粒料干燥后放入注塑机中注塑成型，注塑机的注塑温度 为260°C，注塑压力为lOOMPa，模具温度为110°C，得到用于包装绳的PP复合材料。
[0036] 实施例3
[0037] 一种用于包装绳的PP复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0038] (1)将辉绿岩纤维洗净后加入浓度为lmol/L的醋酸水溶液中，超声搅拌2小时后 取出，用蒸馏水洗涤后置于真空干燥箱干燥至恒重，得到酸化辉绿岩纤维；
[0039] (2)将硅烷偶联剂溶于乙醇并混合均匀后制得硅烷偶联剂溶液，将步骤（1)所得 酸化辉绿岩纤维加入硅烷偶联剂溶液，硅烷偶联剂的重量为酸化辉绿岩纤维的1. 5%，搅 拌5小时后取出，将乙醇蒸发掉置于温度为IKTC的烘箱中烘干3小时，得到改性辉绿岩纤 维；
[0040] (3)按重量份计，将65份PP纤维和18份步骤⑵所得改性辉绿岩纤维剪成IOmm 长后加入水溶液中，搅拌4小时后过滤、风干得到毡，将毡放入模具中加热到