[发明专利]一种高性能增强聚丙烯复合材料

说明书

本发明公开了一种高性能增强聚丙烯复合材料，其由以下组分按重量份制备而成聚丙烯63‑93.8份、TiO₂/Al₂O₃中空纤维1‑30份、马来酸酐接枝聚丙烯1‑5份、抗氧剂0.1‑1份、润滑剂0.1‑1份。本发明采用TiO₂/Al₂O₃中空纤维增强聚丙烯材料，TiO₂/Al₂O₃中空纤维材料中存在的空隙可增加纤维和树脂基体表面的结合力，提高改性材料的强度。另外，TiO₂/Al₂O₃中空纤维材料具有比玻纤更高的强度，同时中空的多孔结构会使纤维本身重量减轻，从而可在相同密度的情况下制备强度更高的增强聚丙烯材料。

技术领域

本发明属于无机材料合成领域和高分子材料加工改性领域，具体涉及一种高性能增强聚丙烯复合材料。

背景技术

聚丙烯(PP)是塑料产业中发展最为迅速的塑料品种之一，其具有力学性能好、比重轻、无毒、易加工、耐腐蚀等优点；且由于聚丙烯的原料来源广、价格低廉，故在家电、汽车以及包装等领域得到了广泛的应用，尤其在汽车、电动工具、家电等领域的应用非常广泛。

目前增强聚丙烯最常用的手段是加入玻璃纤维得到改性的玻纤增强聚丙烯复合材料，此材料利用分散在体系中的玻璃纤维来传递分散受力过程中的能量，从而起到增强作用，而增强效果受限于玻纤含量、玻纤本身的强度以及玻纤与基体树脂的结合强度；另外，由于玻纤本身较重，导致通常由玻纤增强的聚丙烯材料的密度都较大。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种新型高性能增强聚丙烯复合材料。

本发明采用的技术方案如下：

一种高性能增强聚丙烯复合材料，其由以下组分按重量份制备而成：

聚丙烯63-93.8份

TiO₂/Al₂O₃中空纤维5-30份

马来酸酐接枝聚丙烯1-5份

抗氧剂0.1-1份

润滑剂0.1-1份。

进一步方案，所述聚丙烯是指在2.16kg/230℃条件下的溶体流动速率为0.5-100g/min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种或几种混合物。

所述马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率为0.6-2.0wt％。

所述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂中的至少一种。

所述润滑剂为硬脂酸钙。

所述TiO₂/Al₂O₃中空纤维是经以下步骤制备所得：

(1)将硅酸铝纤维加热处理，

(2)将二氧化钛溶解于浓盐酸中得二氧化钛质量含量为3-8％的溶液，再加入经步骤(1)加热处理后的硅酸铝纤维，经搅拌、过滤得二氧化钛包覆硅酸铝纤维材料；

(3)将步骤(2)制备的二氧化钛包覆硅酸铝纤维材料在空气中煅烧得TiO₂/Al₂O₃中空纤维。

步骤(1)中加热处理是指在温度为600-700℃下热处理1-2小时；所述硅酸铝纤维中Al₂O₃ 85wt％、SiO₂ 15wt％。

步骤(2)中搅拌是在温度为130-160℃下搅拌2小时以上。