CN113845718B - 一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法 - Google Patents

一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,步骤如下:S1:将聚丙烯颗粒、玄武岩纤维和竹纤维分别进行干燥;S2:将聚丙烯与竹纤维在高速混合机中混合后,挤出机制备得到聚丙烯/竹纤维母粒;S3:将聚丙烯与玄武岩纤维在高速混合机中混合后,挤出机制备得到聚丙烯/玄武岩纤维母粒;S4:将聚丙烯/玄武岩纤维母粒、聚丙烯/竹纤维母粒、自制相容剂按照一定比例称取并混合挤出得到聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒;S5:将聚丙烯、聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒、增塑剂、抗氧剂按照比例称取,熔融挤出造粒;S6:将得到的粒料在单螺杆拉丝机中进行拉丝成型,该方法操作方便,成本低,制得的打印线材强度高,机械性能好。

Description

一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料及其成型加工领域,尤其涉及一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)属于热塑性材料,存在模量低、抗冲击强度差,收缩变形大、易翘曲等问题,制备的纯聚丙烯3D打印线材强度不够,采用纤维对其共混改性可以显著改善其性能;目前应用较好的3D打印改性PP线材以碳纤维改性居多,但随着石化资源的日趋短缺,面临的环保问题严重,且碳纤维分散性差,造成改性线材强度不高,应用受限。
竹纤维是一种新型的天然改性纤维材料,价格便宜,具有良好的降解性能,符合环保需求,用竹纤维改性PP制备的3D打印线材强度有所改善,具有可降解性,但由于竹纤维存在较多羟基,且天然产物耐热性较差,所以打印制品的耐水性、热稳定性较差。
玄武岩纤维是利用纯天然的玄武岩在高温下拉丝制成,具有较高的强度、模量、耐热性、耐碱性,无毒、不燃,原料简单,制备过程无污染物排出,用玄武岩纤维改性PP制备的3D打印线材机械性能较好,但打印制品的降解性能较差,且成本较高。
上述两种纤维对于PP的改性都是采用直接共混热熔挤出制备3D打印线材,纤维与PP之间相容性不好,得到的复合材料整体性能较差,不能满足使用要求;目前所用相容剂为PP-g-(苯乙烯-co-马来酸酐)或者PP-g-(苯乙烯-co-1,2-聚丁二烯),前者对于聚丙烯/竹纤维增容效果良好,后者对于聚丙烯/玄武岩纤维增容效果良好,但不能满足聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维复合材料的增容需求。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,通过竹纤维和玄武岩纤维共同引入PP材料进行改性,利用竹纤维的低成本、可降解,玄武岩纤维的高强度、耐热好等特点开发高强度环保型PP复合材料;同时参考塑料上色用色母的制备工艺,将竹纤维和玄武岩纤维分别与PP共混制备塑料母粒,再将上述母粒通过共混挤出制备竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯母粒,最终再与PP粒料共混挤出制备3D打印线材。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其步骤如下:
S1:聚丙烯颗粒置于鼓风真空烘箱在70℃下干燥30h-72h,玄武岩纤维置于鼓风干燥箱120℃下干燥20h-50h,竹纤维置于鼓风真空烘箱在60℃下干燥10h-30h;
S2:将聚丙烯与竹纤维按照质量1:1比例(以竹纤维质量为准)称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到聚丙烯/竹纤维母粒;
S3:将聚丙烯与玄武岩纤维按照质量1:1比例(以玄武岩纤维质量为准)称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到聚丙烯/玄武岩纤维母粒;
S4:将聚丙烯/玄武岩纤维母粒、聚丙烯/竹纤维母粒、相容剂按照一定比例称取,相容剂为PP-g-(苯乙烯-co-马来酸酐-co-1,2-聚丁二烯),在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒;
S5:将聚丙烯、聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒、增塑剂、抗氧剂按照一定比例称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒;
S6:将得到的粒料在单螺杆拉丝机中进行拉丝成型,螺杆转速为60-85rpm,加料时转速从15rpm起,逐渐加到设定转速,挤出机温度依次设定150℃、200 ℃、 210 ℃、190℃(模头)。
所述聚丙烯、竹纤维、玄武岩纤维、抗氧剂、相容剂、增塑剂的配方:聚丙烯,30-90%,竹纤维,0%-50%,玄武岩纤维,5%-50%,抗氧剂,0-5%,相容剂,0-10%,增塑剂,0-20%。
 进一步地,所述聚丙烯、竹纤维、玄武岩纤维、抗氧剂、相容剂、增塑剂的配方:聚丙烯,40%-75%;竹纤维,5%-20%;玄武岩纤维, 10%-25%;抗氧剂,0.5%-1.5%;相容剂,5%-8%;增塑剂,3%-12%。
进一步地,所述聚丙烯为无规聚丙烯、均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或以上聚丙烯为基体树脂通过接枝、共聚得到的衍生聚丙烯。
进一步地,所述抗氧剂为多元受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的混合物,重量比3:2的混合物。
进一步地,所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、脂肪酸酯、环氧酯类中的一种,优选脂肪酸酯和环氧酯类按重量比1:1的混合物。
步骤S4中所述相容剂制备方法的步骤如下:
向装有搅拌棒、冷凝管以及温度计的三口烧瓶中加入称量好的甲苯、苯乙烯、马来酸酐、1,2-聚丁二烯,反应物质量配比为:苯乙烯10-70%,马来酸酐20-60%, 1,2-聚丁二烯0-30%,通氩气,加热,逐渐升温至所需的反应温度,反应温度70-140℃,开始搅拌,反应6-8h后,终止反应,冷却、过滤出沉淀物;沉淀物在加有表面活性剂的水中洗涤后,在80℃下减压烘干得到产物A,A为苯乙烯-马来酸酐-1,2-聚丁二烯的无规共聚物;然后将一定量的上述产物A、过氧化二异丙苯和聚丙烯在高速混合机中混合并进行挤出造粒制成母料,反应物质量配比:产物A 10-38%、聚丙烯62-90%,过氧化二异丙苯用量为产物A和聚丙烯总质量的0.1-5%,反应温度170-230℃,得到相容剂B,B为PP-g-(苯乙烯-co-马来酸酐-co-1,2-聚丁二烯)。
进一步地,制备所述产物A的原料配比:苯乙烯,25%-50%,马来酸酐,35%-55%,1,2-聚丁二烯,12%-20%。
进一步地,过氧化二异丙苯用量为产物A和聚丙烯总质量的0.5-2%。进一步地,制备所述产物B的原料配比:产物A:12%-25%、聚丙烯75%-88%。
 进一步地,制备所述产物A的反应温度为 90-110℃;制备所述产物B的反应温度为180-200℃。与现有技术相比,本发明取得的有益效果:
(1)将苯乙烯、马来酸酐、1,2-聚丁二烯设计引入同一个分子链段,通过三者的协同作用提高增容能力,制备新型相容剂PP-g-(苯乙烯-co-马来酸酐-co-1,2-聚丁二烯),其中:苯乙烯能够与大多数高分子链相容,增加体系相容性;酐环可使聚烯烃极性发生改变,与竹纤维表面的羟基等官能团产生反应,提升材料性能;聚丁二烯能够产生交联结构,形成更大的分子,能够有效地增强的稳定性;聚丁二稀与聚丙烯有着相近的表面张力,相容性较好;聚丁二烯粘结性较强,可以增加纤维与聚丙烯基体的结合度,对于聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维复合材料增容效果明显,材料性能明显提高。
 (2)将竹纤维和玄武岩纤维共同引入PP材料进行改性,发挥竹纤维的低成本、可降解,玄武岩纤维的高强度、耐热好等特点制备得到高强度环保型3D打印PP线材;
(3)采用色母制造工艺,先将纤维分别与PP制备母粒,再将母粒混合制备纤维混合型母粒,最终与PP共混挤出制备线材,有效改善了纤维在PP基体中的分布,提高了材料性能;
(4)竹纤维、玄武岩纤维和聚丙烯颗粒在实验前先进行干燥,制得的打印线材强度高,机械性能好。
实施方式
 下面结合实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其步骤如下:
S1:将无规聚丙烯颗粒置于鼓风真空烘箱在70℃下干燥50h,玄武岩纤维置于鼓风干燥箱120℃下干燥30h,竹纤维置于鼓风真空烘箱在60℃下干燥18h;
S2:将无规聚丙烯与竹纤维按照质量比18%:18%称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到无规聚丙烯/竹纤维母粒;
S3:将无规聚丙烯与玄武岩纤维按照质量比20%:20%称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到无规聚丙烯/玄武岩纤维母粒;
S4:将无规聚丙烯/玄武岩纤维母粒、无规聚丙烯/竹纤维母粒、相容剂(7%)按照一定比例称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到无规聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒;
S5:将无规聚丙烯(6%)、无规聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒、增塑剂(10%)、抗氧剂(1%)、按照一定比例称取,增塑剂为脂肪酸酯和环氧酯类按重量比1:1的混合物,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒;
S6:将得到的粒料在单螺杆拉丝机中进行拉丝成型,螺杆转速为60-85rpm,加料时转速从15rpm起,逐渐加到设定转速;挤出机温度依次设定150℃、200 ℃、 210 ℃、190℃(模头)
所述聚丙烯、竹纤维、玄武岩纤维、抗氧剂、相容剂、增塑剂的配方:聚丙烯44%;竹纤维18%;玄武岩纤维20%;抗氧1%;相容剂7%;增塑剂10%。
步骤S4中所述相容剂制备方法的步骤如下:
向装有搅拌棒、冷凝管以及温度计的三口烧瓶中加入称量好的甲苯、苯乙烯、马来酸酐、1,2-聚丁二烯, 反应物质量比为:苯乙烯40%,马来酸酐45%,1,2-聚丁二烯15%,通氩气,加热,逐渐升温至所需的反应温度110℃,开始搅拌, 反应6-8 h后, 终止反应,冷却、过滤出沉淀物;沉淀物在加有表面活性剂的水中洗涤后,在80℃下减压烘干得到产物A;然后将一定量的上述产物A、过氧化二异丙苯和聚丙烯在高速混合机中混合进行挤出造粒制成母料,产物A和聚丙烯的质量比为:产物A:15%、聚丙烯85%,过氧化二异丙苯用量为产物A和聚丙烯总质量的1.2%,反应温度为192℃,得到相容剂B。
对比例1
按照实施例1的方法进行制得打印线材,其他步骤完全相同,不同的是采用的相容剂为PP-g-(苯乙烯-co-马来酸酐)。
实施例2
一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其步骤如下:
S1:将共聚聚丙烯颗粒置于鼓风真空烘箱在70℃下干燥60h,玄武岩纤维置于鼓风干燥箱120℃下干燥38h,竹纤维置于鼓风真空烘箱在60℃下干燥22h;
S2:将共聚聚丙烯与竹纤维按照质量比例(6%:6%)称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到共聚聚丙烯/竹纤维母粒;
S3:将共聚聚丙烯与玄武岩纤维按照质量比例称取(22%:22%),在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到共聚聚丙烯/玄武岩纤维母粒;
S4:将共聚聚丙烯/玄武岩纤维母粒、共聚聚丙烯/竹纤维母粒、相容剂(6.5%)按照一定比例称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到共聚聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒;
S5:将共聚聚丙烯(28.3%)、共聚聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒、增塑剂(8%)、抗氧剂(1.2%)、按照一定比例称取,增塑剂为脂肪酸酯和环氧酯类按重量比1:1的混合物,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒;
S6:将得到的粒料在单螺杆拉丝机中进行拉丝成型,螺杆转速为60-85rpm,加料时转速从15rpm起,逐渐加到设定转速。挤出机温度依次设定150℃、200 ℃、 210 ℃、190℃(模头)。
聚丙烯、竹纤维、玄武岩纤维、抗氧剂、相容剂、增塑剂的配方:聚丙烯56.3%;竹纤维6%;玄武岩纤维22%;抗氧剂1.2%;相容剂6.5%;增塑剂8%。
 步骤S4中所述相容剂制备方法的步骤如下:向装有搅拌棒、冷凝管以及温度计的三口烧瓶中加入称量好的甲苯、苯乙烯、马来酸酐、1,2-聚丁二烯,反应物质量配比为:苯乙烯33%,马来酸酐50%,1,2-聚丁二烯17%,通氩气,加热,逐渐升温至所需的反应温度107℃,开始搅拌, 反应6-8 h后,终止反应,冷却、过滤出沉淀物;沉淀物在加有表面活性剂的水中洗涤后,在80℃下减压烘干得到产物A;然后将一定量的上述产物A、过氧化二异丙苯和聚丙烯在高速混合机中混合并进行挤出造粒制成母料,产物A和聚丙烯的质量比为:产物A29%、聚丙烯71%,过氧化二异丙苯用量为产物A和聚丙烯总质量的0.7%,反应温度为188℃,得到相容剂B。
对比例2
按照实施例2的方法进行制得打印线材,不同的是未预先制备纤维母粒,采用纤维直接与聚丙烯高速混合后通过双螺杆制备粒料并进一步单螺杆拉丝机中进行拉丝成型。
实施例3
一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其步骤如下:
S1:将均聚聚丙烯颗粒置于鼓风真空烘箱在70℃下干燥35h,玄武岩纤维置于鼓风干燥箱120℃下干燥40h,竹纤维置于鼓风真空烘箱在60℃下干燥12h;
S2:将均聚聚丙烯与竹纤维按照质量比(15%:15%)称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到均聚聚丙烯/竹纤维母粒;
S3:将均聚聚丙烯与玄武岩纤维按照质量比称取(15%:15%),在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到均聚聚丙烯/玄武岩纤维母粒;
S4:将均聚聚丙烯/玄武岩纤维母粒、均聚聚丙烯/竹纤维母粒、相容剂(7.5%)按照一定比例称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到均聚聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒;
S5:将均聚聚丙烯(20.7%)、均聚聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒、增塑剂(11%)、抗氧剂(0.8%)、按照一定比例称取,增塑剂为脂肪酸酯和环氧酯类按重量比1:1的混合物,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒;
S6:将得到的粒料在单螺杆拉丝机中进行拉丝成型,螺杆转速为60-85rpm,加料时转速从15rpm起,逐渐加到设定转速,挤出机温度依次设定150℃、200 ℃、 210 ℃、190℃(模头)。
所述聚丙烯、竹纤维、玄武岩纤维、抗氧剂、相容剂、增塑剂的配方:聚丙烯50.7%;竹纤维15%;玄武岩纤维15%;抗氧剂0.8%;相容剂7.5%;增塑剂11%。
步骤S4中所述相容剂制备方法的步骤如下:
向装有搅拌棒、冷凝管以及温度计的三口烧瓶中加入称量好的甲苯、苯乙烯、马来酸酐、1,2-聚丁二烯,反应物质量比例为:苯乙烯28%,
马来酸酐40%,1,2-聚丁二烯32%,通氩气,加热,逐渐升温至所需的反应温度95℃,开始搅拌,反应6-8 h后,终止反应,冷却、过滤出沉淀物;沉淀物在加有表面活性剂的水中洗涤后,在80℃下减压烘干得到产物A;然后将一定量的上述产物A、过氧化二异丙苯和聚丙烯在高速混合机中混合并进行挤出造粒制成母料,产物A和聚丙烯质量比为:产物A:19%、聚丙烯81%,过氧化二异丙苯用量为产物A和聚丙烯总质量的1.8%,反应温度197℃,得到相容剂B。
对比例3
按照实施例3的方法进行制得打印线材,不同的是,在步骤中竹纤维、玄武岩纤维和聚丙烯颗粒未进行干燥。
 对上述实施例和对比例制得的打印线材(1.75mm线径)进行力学性能测试,具体结果见表1。
表1
通过表1可以看出上述实施例所制备的打印线材的强度高,机械性能好;通过上述实施例的检测结果得知,本发明提供的竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材具有强度高,采用绿色改性材料竹纤维和玄武岩纤维,无污染、环保性高的特性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其特征在于,步骤如下:
S1:聚丙烯颗粒置于鼓风真空烘箱在70℃下干燥30h-72h,玄武岩纤维置于鼓风干燥箱120℃下干燥20h-50h,竹纤维置于鼓风真空烘箱在60℃下干燥10-30h;
S2:将聚丙烯与竹纤维按照质量1:1比例称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到聚丙烯/竹纤维母粒;
S3:将聚丙烯与玄武岩纤维按照质量1:1比例称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到树脂混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到聚丙烯/玄武岩纤维母粒;
S4:将聚丙烯/玄武岩纤维母粒、聚丙烯/竹纤维母粒、相容剂按照一定比例称取,相容剂为PP-g-(苯乙烯-co-马来酸酐-co-1,2-聚丁二烯),在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物依次加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒,得到聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒;
S5:将聚丙烯、聚丙烯/竹纤维/玄武岩纤维母粒、增塑剂、抗氧剂按照一定比例称取,在高速混合机中混合,搅拌均匀,得到混合物加入到双螺杆挤出机主喂料仓中,双螺杆挤出过程中投料段温度160-180℃,熔融段温度190-210℃,混合段温度195-215℃,挤出段温度为190-210℃,熔融挤出造粒;
S6:将得到的粒料在单螺杆拉丝机中进行拉丝成型,螺杆转速为60-85rpm,加料时转速从15rpm起,逐渐加到设定转速,挤出机温度依次设定150℃、200 ℃、 210 ℃、190℃;
所述聚丙烯、竹纤维、玄武岩纤维、抗氧剂、相容剂、增塑剂的质量含量为:聚丙烯45%-75%;竹纤维5%-20%;玄武岩纤维10%-25%;抗氧剂0.5%-1.5%;相容剂5%-8%;增塑剂3%-12%;
步骤S4中所述相容剂制备方法的步骤如下:
向装有搅拌棒、冷凝管以及温度计的三口烧瓶中加入称量好的甲苯、苯乙烯、马来酸酐、1,2-聚丁二烯,反应物质量含量为:苯乙烯25%-50%,马来酸酐35%-55%,1,2-聚丁二烯12%-20%,通氩气,加热,逐渐升温至所需的反应温度,反应温度70-140℃,开始搅拌,反应6-8 h后,终止反应,冷却、过滤出沉淀物;沉淀物在加有表面活性剂的水中洗涤后,在80℃下减压烘干得到产物A,A为苯乙烯-马来酸酐-1,2-聚丁二烯的无规共聚物;然后将一定量的上述产物A、过氧化二异丙苯和聚丙烯在高速混合机中混合并进行挤出造粒制成母料,反应物质量配比:产物A10-38%、聚丙烯62-90%,过氧化二异丙苯用量为产物A和聚丙烯总质量的0.1-5%,反应温度170-230℃,得到相容剂B,B为PP-g-(苯乙烯-co-马来酸酐-co-1,2-聚丁二烯)。
2.根据权利要求1所述的一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯为无规聚丙烯、均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或者以上聚丙烯为基体树脂通过接枝、共聚得到的衍生聚丙烯中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其特征在于,步骤S5中所述抗氧剂为多元受阻酚抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的混合物,重量比为3:2的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其特征在于,步骤S5中所述增塑剂为邻苯二甲酸酯、脂肪酸酯、环氧酯类中的一种或者几种的混合。
5.根据权利要求1所述的一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其特征在于,步骤S5中所述增塑剂为脂肪酸酯和环氧酯类按重量比1:1的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其特征在于,相容剂制备过程中制备所述产物B中过氧化二异丙苯用量为产物A和聚丙烯总质量的0.5-2%。
7.根据权利要求1所述的一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其特征在于,相容剂制备过程中制备所述产物B的原料配比:产物A:12%-25%、聚丙烯75%-88%。
8.根据权利要求1所述的一种竹纤维/玄武岩纤维/聚丙烯环保型复合线材的制备方法,其特征在于,相容剂制备过程中制备所述产物A的反应温度范围为90-110℃;制备所述产物B的反应温度范围为180-200℃。
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