CN106317637A - 一种聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法 - Google Patents

一种聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其包括将聚丙烯、玻璃纤维和纳米碳酸钙干燥；然后加入增韧剂进行搅拌混合；再将混合物在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒；接着将造粒后的材料烘干；最后将烘干后的材料注塑成型，得到增强增韧复合材料。本发明通过聚丙烯、玻璃纤维和纳米碳酸钙对聚丙烯进行改性，其中玻璃纤维和增韧剂可对制备的材料进行增强增韧，而纳米碳酸钙可进一步提高材料的强度，因此本发明制备的复合材料强度大大提高，应用范围较广。

Description

一种聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体说是一种聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法。
背景技术
随着近十几年来纳米材料和纳米技术的飞速发展，各种聚合物、无机和复合纳米纤维结构材料相继出现。与传统的纤维材料相比，纳米纤维的直径极细，比表面积极大，这些特性决定了其在复合材料小尺度微观结构中，作为增强材料具有无可比拟的优势，目前已成为该领域的研究热点。目前，微米纤维增强复合材料的层间可以引入单层或多层纳米纤维组成的二级增强结构，此时纳米纤维的主要作用是减少应力集中导致的层间性能不协调，而且在不增加复合材料重量和厚度的前提下，使相邻的两层具有更强的结合力。现有技术中采用聚丙烯制备的复合材料的增强增韧能力不够，影响其使用范围。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种可提高材料强度的聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法。
本发明采用的技术方案为：一种聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将聚丙烯、玻璃纤维和纳米碳酸钙干燥；
（2）然后加入增韧剂进行搅拌混合；
（3）再将混合物在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒；
（4）接着将造粒后的材料烘干；
（5）最后将烘干后的材料注塑成型，得到增强增韧复合材料。
作为优选，上述组分的质量含量为：120-150份聚丙烯、50-60份玻璃纤维、10-15份纳米碳酸钙、10-20份增韧剂。
作为优选，所述增韧剂为乙烯 - 丙烯酸酯。
作为优选，所述干燥温度为100-120℃，干燥时间为4-6h。
作为优选，挤出温度为200-250℃，螺杆转速为120-150r/min。
作为优选，烘干在80℃的真空烘箱进行。
作为优选，注塑成型温度为150-180℃。
从以上技术方案可知，本发明通过聚丙烯、玻璃纤维和纳米碳酸钙对聚丙烯进行改性，其中玻璃纤维和增韧剂可对制备的材料进行增强增韧，而纳米碳酸钙可进一步提高材料的强度，因此本发明制备的复合材料强度大大提高，应用范围较广。
具体实施方式
下面将详细说明本发明，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。
一种聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
按质量含量120-150份聚丙烯、50-60份玻璃纤维、10-15份纳米碳酸钙、10-20份增韧剂配料，先将聚丙烯、玻璃纤维和纳米碳酸钙干燥，干燥温度为100-120℃，干燥时间为4-6h，可提高挤出效率；然后加入增韧剂进行搅拌混合，可提高增韧剂的活性，使得混合物混合更均匀，增韧剂可采用乙烯 - 丙烯酸酯等；再将混合物在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒；挤出温度为200-250℃，螺杆转速为120-150r/min，接着将造粒后的材料在80℃的真空烘箱进行烘干；最后将烘干后的材料注塑成型，注塑成型温度为150-180℃，得到增强增韧复合材料。
实施例1
按质量含量120份聚丙烯、50份玻璃纤维、15份纳米碳酸钙、20份增韧剂配料，先将聚丙烯、玻璃纤维和纳米碳酸钙在100℃下干燥4h，然后加入乙烯 - 丙烯酸酯搅拌混合，再将混合物在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，挤出温度为200℃，螺杆转速为120r/min，接着将造粒后的材料在80℃的真空烘箱进行烘干，最后将烘干后的材料在150℃下注塑成型，得到增强增韧复合材料。测得该材料的拉伸强度为70.8MPa，弯曲强度为72.2MPa，缺口冲击强度为41.6J/m2。
实施例2
按质量含量140份聚丙烯、55份玻璃纤维、13份纳米碳酸钙、15份增韧剂配料，先将聚丙烯、玻璃纤维和纳米碳酸钙在110℃下干燥5h，然后加入乙烯 - 丙烯酸酯搅拌混合，再将混合物在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，挤出温度为230℃，螺杆转速为140r/min，接着将造粒后的材料在80℃的真空烘箱进行烘干，最后将烘干后的材料在160℃下注塑成型，得到增强增韧复合材料。测得该材料的拉伸强度为82.2MPa，弯曲强度为84.3MPa，缺口冲击强度为48.9J/m2。
实施例3
按质量含量150份聚丙烯、60份玻璃纤维、10份纳米碳酸钙、10份增韧剂配料，先将聚丙烯、玻璃纤维和纳米碳酸钙在120℃下干燥6h，然后加入乙烯 - 丙烯酸酯搅拌混合，再将混合物在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒，挤出温度为250℃，螺杆转速为150r/min，接着将造粒后的材料在80℃的真空烘箱进行烘干，最后将烘干后的材料在180℃下注塑成型，得到增强增韧复合材料。测得该材料的拉伸强度为79.5MPa，弯曲强度为80.6 MPa，缺口冲击强度为46.3J/m2。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其包括以下步骤：
（1）将聚丙烯、玻璃纤维和纳米碳酸钙干燥；
（2）然后加入增韧剂进行搅拌混合；
（3）再将混合物在双螺杆挤出机上熔融挤出造粒；
（4）接着将造粒后的材料烘干；
（5）最后将烘干后的材料注塑成型，得到增强增韧复合材料。
2.根据权利要求1所述聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其特征在于：上述组分的质量含量为：120-150份聚丙烯、50-60份玻璃纤维、10-15份纳米碳酸钙、10-20份增韧剂。
3.如权利要求1所述聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其特征在于：所述增韧剂为乙烯 - 丙烯酸酯。
4.如权利要求1所述聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其特征在于：所述干燥温度为100-120℃，干燥时间为4-6h。
5.如权利要求1所述聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其特征在于：挤出温度为200-250℃，螺杆转速为120-150r/min。
6.如权利要求1所述聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其特征在于：烘干在80℃的真空烘箱进行。
7.如权利要求1所述聚丙烯增强增韧复合材料的制备方法，其特征在于：注塑成型温度为150-180℃。
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