[发明专利]一种高强度以及高韧性的聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种高强度以及高韧性的聚丙烯复合材料，包括以下原料组分以及重量份：聚丙烯71‑93份；石英纤维11‑20份；增韧剂6‑10份；相容剂2‑10份；四[β‑(3,5‑二叔丁基‑4‑羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯1‑10份；石英纤维的单丝直径为6～12μm，软化点为550～630℃，密度为2.35～2.72g/cm³。本发明所述的一种高强度以及高韧性的聚丙烯复合材料，在石英纤维、相容剂、以及增韧剂的复配作用下，该种复合材料具备较高强度以及高韧性；此外，本发明还公开聚丙烯复合材料的制备方法，其制备过程简单，原料以及设备易得，可以规模化生产。

技术领域

本发明属于聚丙烯复合材料的制造技术领域，具体涉及一种高强度以及高韧性的聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚合物型的聚丙烯材料有较低的热变形温度(100℃)、低透明度、低光泽度、低刚性，聚合物型的聚丙烯材料的冲击强度随着乙烯含量的增加而增大，而强度随着乙烯含量的增加而降低。聚合物型的聚丙烯材料的维卡软化温度为150℃，其维卡软化温度较高，因此材料受热时尺寸稳定性较好，热变形越小，耐热变形能力越好。此外，由于聚合物型的聚丙烯材料的结晶度较高，因此该种材料的表面刚度强，抗划痕特性很好。聚丙烯材料被广泛用于制药、化工、石油、氯碱、制药、环保、轻工、印染、食品、冶金以及水处理等众多行业中。

在聚丙烯制备油罐过程中，由于聚丙烯的强度以及韧性较差，因此采用聚丙烯材料制备的油桶，在实际使用过程中，常会因外界因素而导致油桶受损，进而出现漏油现象，这不但浪费了资源，同时还污染了环境。因此如何制备一种强度高、韧性好的聚丙烯材料已成为研发人员需要迫切解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种高强度以及高韧性的聚丙烯复合材料及其制备方法，解决了现有技术中聚丙烯材料的强度低、韧性差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案：一种高强度以及高韧性的聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下原料组分以及重量份：

所述石英纤维的单丝直径为6～12μm，软化点为550～630℃，密度为2.35～2.72g/cm³。

优选的，包括以下原料组分以及重量份：

优选的，所述石英纤维的长度为2-5mm。

优选的，所述增韧剂为乙烯辛烯嵌段共聚物。

优选的，所述乙烯辛烯嵌段共聚物的分子量为50000-80000，熔融指数为0.5-3.0g/min。

优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

优选的，所述马来酸酐接枝聚丙烯的密度为0.865-0.875g/cm³，接枝率为0.8-1.5％，熔体指数为45～50g/10min(190℃，2.16kg)，拉伸强度为25～28MPa，熔点为135～140℃。

一种高强度以及高韧性的聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照配比称量聚丙烯、短玻璃纤维、增韧剂、相容剂、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，然后将聚丙烯、短玻璃纤维、增韧剂、相容剂、四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯混合均匀；

(2)将混合均匀后的原料加入到挤出机中挤出造粒。

优选的，所述混合温度为80-100℃。

优选的，所述挤出机的挤出温度为180-200℃，挤出机螺杆的转速为300-350rpm。