CN105061916A

CN105061916A - 一种玻纤增强复合材料及其制备方法

Info

Publication number: CN105061916A
Application number: CN201510440513.9A
Authority: CN
Inventors: 王前进; 赵醒; 夏俊
Original assignee: JIANGSU JIABO NEW MATERIAL CO Ltd
Current assignee: JIANGSU JIABO NEW MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2015-07-24
Filing date: 2015-07-24
Publication date: 2015-11-18

Abstract

本发明提供了一种玻纤增强复合材料及其制备方法，复合材料包括以下质量百分比的组份：表面粗糙化的玻纤5%-40%、塑料50%-80%、马来酸酐PP接枝或相容剂0.8%-3%、抗冲击助剂1%-10%，其余为混合辅料。本发明通过改变传统的配方与生产工艺，增大玻璃纤维和塑料的接触面积，从而进一步提升玻纤增强复合材料的强度，在提供相同的结构强度时降低材料的用量，不仅节约原材料的用量，降低生产成本，起到节能减排的作用，同时也能实现制成品的轻量化。

Description

一种玻纤增强复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子改性塑料领域，具体是一种玻纤增强复合材料及其制备方法。

背景技术

玻纤增强复合材料是一种技术成熟、性能优越、已被广泛应用的人工复合材料。其采用高强度的玻璃纤维作为受力主体，具备高强度、高模量、低密度、耐腐蚀等优点。但因玻纤和塑料的结合界面存在的结合强度不够理想，成为限制该类复合材料性能的提升的瓶颈。改善界面结合强度，成为行业公认的提升复合材料特性的核心问题。目前常用的有通过硅烷偶联剂、马来酐酸、稀土元素等对玻纤和不同的聚合物基底材料进行界面处理，显著的改善玻纤和基底材料的结合强度，得到了广泛的应用。但在实际应用中，因多种原因，常出现因界面粘接强度不够而发生的脱落现象，导致材料的强度降低，适用范围减少。对玻纤/聚合物基底材料的界面结合强度进行深入改进，对于进一步提高玻纤增强复合材料的物理性能、适用范围、经济效应及环保特性，均有重要意义。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种玻纤增强复合材料及其制备方法，提升了玻纤增强复合材料的强度特性，在提供相同的结构强度时降低材料的用量，不仅节约原材料的用量，降低生产成本，起到节能减排的作用，同时也能实现制成品的轻量化。

本发明提供了一种玻纤增强复合材料及其制备方法，复合材料包括以下质量百分比的组份：表面粗糙化的玻纤5%-40%、塑料50%-80%、马来酸酐PP接枝或相容剂0.8%-3%、抗冲击助剂1%-10%，其余为混合辅料。

其中，所述的混合辅料包括抗磨助剂、润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂。所述的塑料包括聚丙烯、丙烯腈、丁二烯或苯乙烯共聚物。

本发明还提供了一种玻纤增强复合材料的其制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）准备如下占总质量百分比的原料，包括表面粗糙化的玻纤5%-40%、塑料50%-80%、马来酸酐PP接枝或相容剂0.8%-3%、抗冲击助剂1%-10%，其余为混合辅料；

2）将混合辅料与塑料、HDPE、抗冲击助剂、马来酸PP接枝或相容剂放入低速搅拌机内混合均匀；

3）将步骤2）得到的混合物放入双螺杆挤出机中，同时掺入表面粗糙化的玻纤进行熔融，挤出后的物料拉条通过后续处理后得到成品。

进一步改进，步骤2）低速搅拌机中添加的组份还包括微量许白油和PP蜡。

进一步改进，步骤3）所述的双螺杆挤出机参数设置为喂料段180－190度，混合段200－220度，压缩段200－220度，模头段190－200度；主机螺杆转速250-350rpm，输送螺杆转速为30-35rpm，料桶喂料速度为20-30rpm，玻纤掺入速度为20-30米/分钟。

进一步改进，步骤3）中所述的后续处理包括依次进行的水槽冷却、高压风机吹干、切粒机切料、震动筛筛选和烘干拌料筒搅拌烘干。

本发明有益效果在于：通过改变传统的配方与生产工艺，增大玻璃纤维和塑料的接触面积，从而进一步提升玻纤增强复合材料的强度，在提供相同的结构强度时降低材料的用量，不仅节约原材料的用量，降低生产成本，起到节能减排的作用，同时也能实现制成品的轻量化。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

配方：表面粗糙化的玻纤，聚丙烯，马来酸酐PP接枝。

设备：35SHJ双螺杆挤出造粒机组。

步骤一：将188g抗磨助剂、65g润滑剂、35g抗氧剂、35g紫外线吸收剂于高速混合机内以1400rpm搅拌10分钟让物充分混合；

步骤二：将步骤一中得到的混合料与5000g聚丙烯、625gHDPE、312g抗冲击助剂、65g马来酸酐PP接枝、少许白油、少许PP蜡于低速搅拌机内混合均匀；

步骤三：将步骤二中得到的所有组分，经双螺杆挤出机熔融的同时经专用掺入表面粗化玻纤，挤出后的物料拉条经过水槽冷却，经过高压风机把物料表面水份吹干再进入切粒机切料，切好的颗粒掉入震动筛再经过高压风机输送到烘干拌料筒进行搅拌让物料料性均匀，然后再进一步把物料烘干。螺杆挤机的温度设置如下：喂料段180－190度，混合段200－220度，压缩段200－220度，模头段190－200度；主机螺杆转速250rpm，输送螺杆转速为30rpm，料桶喂料速度为20rpm，玻纤掺入速度为20米/分钟。

实施例2

配方：表面粗糙化的玻纤，丙烯腈，相容剂。

设备：35SHJ双螺杆挤出造粒机组

制备方法

步骤二：将步骤一中得到的混合料与5000g丙烯腈、625gHDPE、312g抗冲击助剂、65g相容剂、少许白油、于低速搅拌机内混合均匀；

步骤三：将步骤二中得到的所有组分，经双螺杆挤出机熔融的同时经侧喂料把长玻璃纤维送入螺杆进行融合，挤出后的物料拉条经过水槽冷却，经过高压风机把物料表面水份吹干再进入切粒机切料，切好的颗粒掉入震动筛再经过高压风机输送到烘干拌料筒进行搅拌让物料料性均匀，然后再进一步把物料烘干。螺杆挤机的温度设置如下：喂料段170－180度，混合段200－220度，压缩段200－220度，模头段190－200度；主机螺杆转速250rpm，输送螺杆转速为30rpm，料桶喂料速度为20rpm，玻纤掺入速度为20米/分钟。

实施例3

1、准备如下占总质量百分比的原料，包括表面粗糙化的玻纤5%、丁二烯80%、马来酸酐PP接枝或相容剂3%、抗冲击助剂10%，其余为混合辅料；

2、将混合辅料与丁二烯、HDPE、抗冲击助剂、马来酸PP接枝、微量白油和PP蜡放入低速搅拌机内混合均匀；

3、将步骤2得到的混合物放入双螺杆挤出机中，同时掺入表面粗糙化的玻纤进行熔融，挤出后的物料拉条通过后续处理后得到成品。

双螺杆挤出机参数设置为喂料段180度，混合段200度，压缩段200度，模头段190度；主机螺杆转速250-350rpm，输送螺杆转速为30rpm，料桶喂料速度为20rpm，玻纤掺入速度为20米/分钟。

步骤3中所述的后续处理包括依次进行的水槽冷却、高压风机吹干、切粒机切料、震动筛筛选和烘干拌料筒搅拌烘干。

实施例4

1、准备如下占总质量百分比的原料，表面粗糙化的玻纤40%、苯乙烯共聚物50%、马来酸酐PP接枝或相容剂0.8%、抗冲击助剂1%，其余为混合辅料。

2、将混合辅料与苯乙烯共聚物、HDPE、抗冲击助剂、马来酸PP接枝、微量白油和PP蜡放入低速搅拌机内混合均匀；

双螺杆挤出机参数设置为喂料段190度，混合段220度，压缩段220度，模头段200度；主机螺杆转速350rpm，输送螺杆转速为35rpm，料桶喂料速度为230rpm，玻纤掺入速度为30米/分钟。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种玻纤增强复合材料，其特征在于包括以下质量百分比的组份：表面粗糙化的玻纤5%-40%、塑料50%-80%、马来酸酐PP接枝或相容剂0.8%-3%、抗冲击助剂1%-10%，其余为混合辅料。

2.根据权利要求1所述的玻纤增强复合材料，其特征在于：所述的混合辅料包括抗磨助剂、润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂。

3.根据权利要求1所述的玻纤增强复合材料，其特征在于：所述的塑料包括聚丙烯、丙烯腈、丁二烯或苯乙烯共聚物。

4.一种玻纤增强复合材料的其制备方法，其特征在于包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的玻纤增强复合材料的其制备方法，其特征在于：步骤2）低速搅拌机中添加的组份还包括微量许白油和PP蜡。

6.根据权利要求4所述的玻纤增强复合材料的其制备方法，其特征在于：步骤3）所述的双螺杆挤出机参数设置为喂料段180－190度，混合段200－220度，压缩段200－220度，模头段190－200度；主机螺杆转速250-350rpm，输送螺杆转速为30-35rpm，料桶喂料速度为20-30rpm，玻纤掺入速度为20-30米/分钟。

7.根据权利要求4所述的玻纤增强复合材料的其制备方法，其特征在于：步骤3）中所述的后续处理包括依次进行的水槽冷却、高压风机吹干、切粒机切料、震动筛筛选和烘干拌料筒搅拌烘干。