[发明专利]一种棉状纤维增强塑料成型体及其制备方法

说明书

本发明的一种棉状纤维增强塑料成型体及其制备方法，制备时首先将热塑性树脂加入混炼机中，用高于所述热塑性树脂熔点20‑50℃的温度缓慢加热至熔融状态，然后加入与热塑性树脂互溶或部分互溶的15‑20wt％的液态烷烃，继续搅拌0.5‑1.5h，接着向上述混合物中缓慢加入20‑25wt％的棉状纤维，抽真空至真空度为5‑25mmHg去除气泡混炼1‑2h得到浆料，然后将浆料制成颗粒得到棉状纤维增强塑料成型体。本方法在不添加硅烷基的条件下通过抽真空方法去除了加热搅拌过程中产生的气泡，纤维不会发生缠绕，从而均匀分布在树脂中并维持原物性，从而有效增强塑料成型体的强度、韧性、耐磨性、耐热性、抗折、耐老化、不易变形。

技术领域

本发明涉及一种塑料成型体及其制备方法，具体涉及一种棉状纤维增强塑料成型体及其制备方法。

背景技术

塑料的特性中既有很多优点，但同时也存在亟待改进的缺点。例如有的塑料因强度低、韧性差、耐磨耗性能差使得其用途不广泛，但由于其价格低廉，若能加以改性提高其特性则用途会更广泛。目前，有研究人员通过在塑料中添加各种长、短纤维来提高其性能，可以在一定程度上改善热塑性树脂的特性，但存在纤维在树脂中分散不均匀的情况，导致复合制品在使用过程中翘曲。经过实验研究发现，纤维加入到树脂中加热进行混炼时，会产生大量微气泡，若纤维不经过表面表面处理，更不容易均匀分散在树脂中，很容易打坨和相互缠在一起。而主要原因在于大量微气泡，纤维和气泡相互缠绕形成一簇一簇，再加上流动的惯力使纤维之间在拉扯过程中切断，导致纤维在树脂中分布不均匀。

此外，还有一部分现有技术在纤维上喷涂润滑剂或硅烷耦合剂使之润滑，使得玻璃短纤维较难被切断而维持纤维原有的长度，从而使纤维更多的被加入树脂中且分散均匀。

但硅烷耦合剂及润滑剂的添加，而且由于玻璃棉本身碱性原因，使得硅烷耦合剂及其润滑剂与碱作用之后，玻璃棉之间的结合变得脆弱，不能充分发挥玻璃棉的增强性能，会导致塑料某些性能的下降，例如热塑性树脂的强度、韧性、耐磨性及耐热性等。

发明内容

为了解决现有技术中纤维在树脂中分布不均匀、添加剂导致塑料性能下降的问题，本发明提供一种棉状纤维增强塑料成型体及其制备方法，采用抽真空的方法去除气泡，使棉状纤维均匀分散在塑料中，而且无需使用添加剂。

本发明的技术方案：

一种棉状纤维增强塑料成型体的制备方法，其特征在于首先将热塑性树脂加入混炼机中，用高于所述热塑性树脂熔点20-50℃的温度缓慢加热至熔融状态，然后加入与所述热塑性树脂互溶或部分互溶的15-20wt％的液态烷烃，继续搅拌0.5-1.5h，接着向上述混合物中边搅拌边缓慢加入20-25wt％的棉状纤维，抽真空至真空度为5-25mmHg去除气泡混炼1-2h得到浆料，然后将所述浆料制成颗粒得到棉状纤维增强塑料成型体。

优选的，所述棉状纤维为岩棉或玻璃棉或纤维棉。

优选的，所述棉状纤维的直径为1-20μm，平均长度为100-500μm。

更优选的，所述棉状纤维的直径为7.5-15μm。

所述棉状纤维增强塑料成型体中所述棉状纤维的直径为1-20μm，平均长度为20-400μm，长宽比10以上。

所述棉状纤维增强塑料成型体中所述棉状纤维的直径为7.5-15μm，平均长度为20-400μm，长宽比20以上。

所述热塑性树脂为聚丙烯，加热温度为180-200°，所述液态烷烃为液态己烷。

搅拌速度为100-200转/分钟。

所述棉状纤维的填料时间为10-30分钟。

一种棉状纤维增强塑料成型体，其特征在于采用上述所述的制备方法制备。

本发明的有益技术效果：