[发明专利]一种长玻璃纤维增强聚乙烯醇材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种长玻璃纤维增强聚乙烯醇材料及其制备方法。本发明的材料包括以下重量份数的组分：长玻璃纤维增强聚乙烯醇母粒40‑80份，聚乙烯醇0‑40份，功能母粒10‑20份，并公开了其制备方法。本发明材料优异的力学强度、刚性、耐热性和尺寸稳定性，远优于长玻璃纤维增强聚丙烯材料，堪比长玻纤增强工程塑料，但价格与通用塑料相当，远低于工程塑料；成型产品重量轻；同时，产品本身环保，可生物降解；另外，产品具有优异的气体阻隔和耐油类物质特性；同时，与玻璃纤维粘接力强，省去玻纤表面后处理过程，生产过程更加环保，生产率更高。

技术领域

本发明涉及一种长玻璃纤维增强聚乙烯醇材料及其制备方法，属于材料技术领域。

背景技术

我国是聚乙烯醇(PVA)生产大国，产量居世界首位，占世界总产能和总产量的50％左右，是我国对世界有重要影响的、具有独特发展优势的高分子材料。我国也是世界最大的PVA消费国，实际消费量超过50万吨/年。另一方面，其本身强氢键结构赋予了其优良的力学性能，与工程塑料相当，但其售价却远低于工程塑料，与通用塑料相当，因此，具有十分应用前景广阔。

需要强调指出的是，因其本身强氢键结构，使得其直接熔融加工十分困难，目前PVA的应用大多基于溶液法。近年来虽然在PVA热塑加工方面取得一些进展，也仅限于PVA热塑吹膜或熔融纺丝，很少采用热塑成型加工方法(注塑、挤出等)制备新型高性能PVA材料。这一方面未能充分利用PVA优异的材料潜能，另一方面，溶液法使PVA仅能制备低维制品(纤维、薄膜)或用作助、辅材料(纺织浆料、粘合剂、聚合物助剂、低张涂层等)，应用市场有限，约束了PVA工业产能的进一步提高，不利于发挥非石油路线PVA在国民经济可持续发展中的重要作用。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了一种高性能聚乙烯醇复合材料及其制备方法。本发明材料具有优异的力学强度、刚性、耐热性和尺寸稳定性，远优于长玻璃纤维增强聚丙烯材料，堪比长玻纤增强工程塑料，但价格与通用塑料相当，远低于工程塑料；成型产品重量轻，成型尺寸精度高；另外，产品具有优异的气体阻隔和耐油类物质特性；同时，与非极性聚丙烯等聚烯烃材料相比，由于聚乙烯醇本身的强极性特性，其与玻璃纤维粘接力强，完全省去玻纤表面处理过程，更加有效利用玻纤的高性能优势，而且生产过程更加环保，生产率更高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种长玻璃纤维增强聚乙烯醇材料，材料包括以下重量份数的组分：

聚乙烯醇0-40份

长玻璃纤维增强聚乙烯醇母粒40-80份

功能母粒10-20份

进一步方案，所述聚乙烯醇醇解度大于等于75％，聚合度大于等于1000，优选聚合度为1700，醇解度为99％的聚乙烯醇。

进一步方案，所述长玻璃纤维增强聚乙烯醇母粒由以下组分组成：

长玻璃纤维40-65wt.％

聚乙烯醇25-40wt.％

流动改性剂10-20wt.％

进一步方案，所述长玻璃纤维增强聚乙烯醇母粒中的聚乙烯醇醇解度大于等于75％，聚合度大于等于400，优选醇解度为99％，聚合度为400的聚乙烯醇；所述流动改性剂为聚乙二醇，水，己内酰胺，尿素，丙二醇，乙烯基乙二醇、甲酰胺、乙酰胺，谷氨酰胺，二甲基甲酰胺、烟酰胺中的一种或几种混合物，优选乙烯基乙二醇与烟酰胺的混合物，所述的流动改性剂为乙烯基乙二醇与烟酰胺中混合物，混合比例为1：1。

进一步方案，所述的功能母粒组成为功能化聚烯烃8-20wt.％，功能填充剂77.5-90wt.％，抗氧剂0.2-1wt.％，润滑剂1-3wt.％；