一种玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂组合物及其成形方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂组合物及其成形方法，属于新型高分子材料的生产和加工领域。
【背景技术】
[0002]聚合物润滑剂是一种单一的聚合物加工助剂或由聚合物和其他成分组合的润滑剂，能够有效降低热塑性塑料成型加工过程中所出现的高剪切力和高摩擦力，提高聚合物流动性能，避免聚合物高温受热分解和产品质量的下降。根据作用方式的不同，聚合物润滑体系可分为“内表面”和“外表面”两种润滑剂，内表面润滑剂具有良好的界面相容性，在熔融聚合物材料内部产生作用，它只溶解于球状聚合物的外缘，使球状聚合物颗粒在一层润滑剂上润滑，从而降低聚合物熔体的粘度;外表面润滑剂在加工机械的表面形成一层膜，有效降低摩擦力和热负荷，从而改善加工性能。聚合物润滑剂主要应用于塑料高温成型加工、航空航天及精密机械等领域。
[0003]现有的聚合物润滑剂在制备玻璃纤维增强聚丙烯复合材料时，摩擦力和剪切应力过大，导致玻璃纤维的长度和玻璃纤维在基体树脂中分散性大幅下降，同时，在较高的温度下，无法同玻璃纤维进行复合反应，不能有效提高复合材料的强度和流动性，所以需要一种三层组合结构的，雾化制备的润滑剂很有必要。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题:针对在制备玻璃纤维增强聚丙烯复合材料时，摩擦力和剪切应力过大，导致玻璃纤维的长度和玻璃纤维在基体树脂中分散性大幅下降，同时，在较高的温度下，无法同玻璃纤维进行复合反应，不能有效提高复合材料的强度和流动性的问题，提供了一种以硅烷混合液为核心，极性聚丙烯蜡雾化颗粒为间层，脂肪酸双酰胺共混为外层结构的润滑剂，这种结构可以有效地保护硅烷不易析出和水解。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是:
(1)按固液质量比1:10，将二氧化硅颗粒置于高压碾磨装置中，碾压10?15min并对其过筛，制备得粒径大小为0.5?2.0ym二氧化硅颗粒，随后按固液质量比1:2，将上述制备的二氧化硅颗粒与环氧丙氧基三甲基硅烷搅拌混合，并将其置于60?80°C水浴加热35?40min，制备得硅烷混合液，备用；
(2)按重量份数计，选取20?40份的马来酸酐、25?30份的丙烯酸单体和35?50份丙酮，将其置于300?500r/min下搅拌混合10?15min，使其完全溶解制备的丙酮极性混合液；
(3)按固液质量比1:5，将上述制备的丙酮极性混合液和聚丙烯蜡混合，并置于1200?1500r/min的高速搅拌机中搅拌混合10?15min，待混合完成后，将混合物料添加至双螺杆挤出机的进料口中，挤出制备得极性聚丙烯蜡；
(4)按固液质量比1:4，将步骤(I)制备的硅烷混合液和上述制备的极性聚丙烯蜡搅拌混合并置于玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂组合物双螺杆挤出机中，在150?200°C下雾化造粒，制备得粒径大小为3?ΙΟμ??的混合中间层；
(5)待混合中间层制备完成后，按重量份数计，选取40?60份的上述制备的混合中间层、10?15份的亚乙基双硬脂酰胺、20?30份的亚乙基双棕榈酸酰胺和10?15份的亚己基双硬脂酰胺，在880?900r/min下搅拌混合10?15min后，将其置于140?145°C的玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂组合物双螺杆挤出机，使其喷雾造粒，即可制备得一种粒径为15?25μm的玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂。
[0006]所述的聚丙烯蜡分子量为1000?5000，熔点? 150°C。
[0007]所述的步骤(4)雾化造粒挤出机参数为一区:155°C，二区:165°C，三区:185°C，四区:190°C，五区:195°C，六区:190°C，七区:180°C，挤出机转速为30r/min机头温度为170°C。
[0008]所述的步骤(5)雾化造粒挤出机参数为一区:125°(:，二区:135°(:，三区:155°(:，四区:160°C，五区:165°C，六区:160°C，七区:150°C，挤出机转速为30r/min机头温度为140 V。
[0008]本发明与其他方法相比，有益技术效果是:
(1)在制备玻璃纤维增强聚丙烯复合材料时，最外层先融化，起到润滑作用，有利于减少摩擦和过度剪切，有利于保持玻璃纤维的长度和玻璃纤维在基体树脂中的均匀分散。
(2)在第二层和内层物质在较高的温度下，可以与玻璃纤维发生的反应。有利提高复合材料的强度。
(3)有利于提高玻纤增强聚丙烯复合材料的流动性。
【具体实施方式】
[0009]首先按固液质量比1:10，将二氧化硅颗粒置于高压碾磨装置中，碾压10?15min并对其过筛，制备得粒径大小为0.5?2.0ym 二氧化硅颗粒，随后按固液质量比1:2，将上述制备的二氧化硅颗粒与环氧丙氧基三甲基硅烷搅拌混合，并将其置于60?80°C水浴加热35?40min，制备得硅烷混合液，备用；按重量份数计，选取20?40份的马来酸酐、25?30份的丙烯酸单体和35?50份丙酮，将其置于300?500r/min下搅拌混合10?15min，使其完全溶解制备的丙酮极性混合液;按固液质量比1: 5，将上述制备的丙酮极性混合液和聚丙烯蜡混合，并置于1200?1500r/min的高速搅拌机中搅拌混合10?15min，待混合完成后，将混合物料添加至双螺杆挤出机的进料口中，挤出制备得极性聚丙烯蜡;按固液质量比1:4，将步骤
(I)制备的硅烷混合液和上述制备的极性聚丙烯蜡搅拌混合并置于玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂组合物双螺杆挤出机中，在150?200°C下雾化造粒，制备得粒径大小为3?ΙΟμπι的混合中间层;待混合中间层制备完成后，按重量份数计，选取40?60份的上述制备的混合中间层、10?15份的亚乙基双硬脂酰胺、20?30份的亚乙基双棕榈酸酰胺和10?15份的亚己基双硬脂酰胺，在880?900r/min下搅拌混合10?15min后，将其置于140?145°C的玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂组合物双螺杆挤出机，使其喷雾造粒，即可制备得一种粒径为15?25μm的玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂。其中聚丙烯蜡分子量为1000?5000，熔点2 150°C。第一次雾化造粒挤出机参数为一区:155°C，二区:165°C，三区:185°C，四区:190°C，五区:195°C，六区:190°C，七区:180°C，挤出机转速为30r/min机头温度为170°C。第二次雾化造粒挤出机参数为一区:125°C，二区:135°C，三区:155°C，四区:160°C，五区:165°C，六区:160°C，七区:150°C，挤出机转速为30r/min机头温度为140°C。
实例I
[0010]首先按固液质量比1:10，将二氧化硅颗粒置于高压碾磨装置中，碾压1min并对其过筛，制备得粒径大小为0.5μπι 二氧化硅颗粒，随后按固液质量比1:2，将上述制备的二氧化硅颗粒与环氧丙氧基三甲基硅烷搅拌混合，并将其置于60°C水浴加热35min，制备得硅烷混合液，备用；按重量份数计，选取20份的马来酸酐、30份的丙烯酸单体和50份丙酮，将其置于300r/min下搅拌混合1min，使其完全溶解制备的丙酮极性混合液;按固液质量比1:5，将上述制备的丙酮极性混合液和聚丙烯蜡混合，并置于1200r/min的高速搅拌机中搅拌混合lOmin，待混合完成后，将混合物料添加至双螺杆挤出机的进料口中，挤出制备得极性聚丙烯蜡;按固液质量比1:4，将制备的硅烷混合液和上述制备的极性聚丙烯蜡搅拌混合并置于玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂组合物双螺杆挤出机中，在150°C下雾化造粒，制备得粒径大小为3μπι的混合中间层;待混合中间层制备完成后，按重量份数计，选取40份的上述制备的混合中间层、15份的亚乙基双硬脂酰胺、30份的亚乙基双棕榈酸酰胺和15份的亚己基双硬脂酰胺，在880r/min下搅拌混合1min后，将其置于140°C的玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂组合物双螺杆挤出机，使其喷雾造粒，即可制备得一种粒径为15μπι的玻璃纤维增强聚丙烯用润滑剂。其中聚丙烯蜡分子量为1000，熔点150°C。第一