[发明专利]一种高强度玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，该材料由聚丙烯63‑82份、相容剂3‑7份、改性玄武岩纤维16.45‑32.3份、分散剂0.5‑1份、抗氧剂0.2‑0.4份、其他助剂0‑2份；其制备方法将玄武岩纤维浸泡在盐酸溶液中，并升温至50‑60℃，浸泡4‑8h得刻蚀玄武岩纤维，将刻蚀玄武岩纤维放入反应器中的有机溶剂中，通往氮气使反应器内部达到真空；然后加入表面改性剂，进行第一回流反应，再将稀土β成核剂加入反应器内，进行第二回流反应，得到改性玄武岩纤维，本发明增强了玄武岩纤维的比表面积和粗糙度，显著提高复合材料的抗冲击性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体为一种高强度玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是五大通用型树脂材料之一，具有密度小，生产成本低、易加工、化学稳定性等优点，广泛应用在汽车、家电、电子电器、建材、包装等领域，尤其是汽车的功能器件上，但聚丙烯刚性不好，低温易脆断，收缩率大，与工程塑料、金属材料相比综合性能偏低等不足，限制了聚丙烯的应用范围，纤维增强聚丙烯材料具有质量轻、力学性能好的优势，正在逐步取代工程塑料和金属材料。

所以，提供一种高强度玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法成为我们要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出常见的纤维材料生产过程中力学性能的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高强度玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于：该复合材料组分及重量份数分别为：

作为优选，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的至少一种。

作为优选，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，其接枝率为1.5- 2.0wt％。

作为优选，所述改性玄武岩纤维由重量份数为15-30份刻蚀玄武岩纤维、0.45-2份表面改性剂和0.1-0.3份稀土β成核剂回流反应制备而成。

作为优选，所述刻蚀玄武岩纤维经盐酸在玄武岩纤维上刻蚀而成；

所述表面改性剂为稀土偶联剂，其化学通式为(C₃H₇O)xRe(OCOR′)m(OCOR₂)n(OAB)y；

所述稀土β成核剂是由位于周期表ⅢB族的稀土元素的C₄-C₂₈羧酸盐与C₄-C₂₈羧酸按质量比为100：(10-500)制成，或由位于周期表ⅢB族的稀土元素的C₄-C₂₈羧酸盐的衍生物与C₄-C₂₈羧酸按的衍生物按质量比为100：(10-500)制成。

作为优选，所述分散剂为聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种。

作为优选，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫代硫酸酯类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种；

所述受阻酚类抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸] 季戊四醇酯；

所述硫代硫酸酯类抗氧剂为硫代二丙酸双月桂酯；

所述亚磷酸酯类抗氧剂为三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。

作为优选，所述其他助剂为紫外光吸收剂、光稳定剂、抗静电剂与着色剂中的至少一种。