[发明专利]一种长玄武岩纤维增强聚丙烯材料及其制备方法有效
申请号: | 201910865681.0 | 申请日: | 2019-09-12 |
公开(公告)号: | CN110527192B | 公开(公告)日: | 2021-11-16 |
发明(设计)人: | 左学川 | 申请(专利权)人: | 重庆通直路新材料技术有限公司 |
主分类号: | C08L23/12 | 分类号: | C08L23/12;C08K7/10;C08J5/04;B29B15/14 |
代理公司: | 重庆强大凯创专利代理事务所(普通合伙) 50217 | 代理人: | 岳兵 |
地址: | 401147 重庆市渝北*** | 国省代码: | 重庆;50 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 玄武岩 纤维 增强 聚丙烯 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种长玄武岩纤维增强聚丙烯材料,其特征在于,包括以下重量百分含量的原材料:聚丙烯树脂40-90%、长玄武岩纤维10-60%、抗氧化剂0.01-0.5%、偶联相融剂0.5-20%、稳定剂0.01-0.5%;所述偶联相融剂为聚丙烯接枝甲基丙烯酸环氧丙酯;所述长玄武岩纤维为9丝,长玄武岩纤维的线密度为2400tex;所述聚丙烯树脂的熔融指数为120-140g/10min;
长玄武岩纤维增强聚丙烯材料由如下步骤制备获得:
步骤(1)塑料熔体制备:将聚丙烯树脂、抗氧化剂、偶联相融剂、稳定剂混合,得混合物,对混合物进行熔融处理,得塑料熔体;
步骤(2)长玄武岩纤维的浸润:使用步骤(1)制备的塑料熔体对长玄武岩纤维在浸润设备中进行浸润处理,获得聚丙烯-长玄武岩纤维复合物;
步骤(3)出料:将聚丙烯-长玄武岩纤维复合物沿长玄武岩纤维的轴向从浸润设备中拉出,获得聚丙烯-玄武岩纤维长丝;
步骤(4)水冷却处理:对聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行水冷却处理,获得水冷却后的聚丙烯-玄武岩纤维长丝;
步骤(5)风冷却处理:使用风机处理水冷却后的聚丙烯-玄武岩纤维长丝,得风冷却处理后的聚丙烯-玄武岩纤维长丝;
步骤(6)切粒:对风冷却处理后的聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行切粒处理,得长玄武岩纤维增强聚丙烯材料;
在步骤(1)中,在温度200-260℃、压力14-20MPa的条件下,对混合物进行熔融处理,并同时以300-500r/min的转速搅拌所述混合物,得塑料熔体;
在步骤(2)中,在温度220-280℃、压力20-30MPa的条件下,使用塑料熔体对长玄武岩纤维进行浸润处理,处理时间为7.03s;
在步骤(4)中,所述水冷却处理的方法为:先使用80-100℃的热水对聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行冷却,再使用50-70℃的温水对聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行冷却,最后使用20-25℃的常温水对聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行冷却。
2.根据权利要求1所述的一种长玄武岩纤维增强聚丙烯材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤(1)塑料熔体制备:将聚丙烯树脂、抗氧化剂、偶联相融剂、稳定剂混合,得混合物,对混合物进行熔融处理,得塑料熔体;
步骤(2)长玄武岩纤维的浸润:使用步骤(1)制备的塑料熔体对长玄武岩纤维在浸润设备中进行浸润处理,获得聚丙烯-长玄武岩纤维复合物;
步骤(3)出料:将聚丙烯-长玄武岩纤维复合物沿长玄武岩纤维的轴向从浸润设备中拉出,获得聚丙烯-玄武岩纤维长丝;
步骤(4)水冷却处理:对聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行水冷却处理,获得水冷却后的聚丙烯-玄武岩纤维长丝;
步骤(5)风冷却处理:使用风机处理水冷却后的聚丙烯-玄武岩纤维长丝,得风冷却处理后的聚丙烯-玄武岩纤维长丝;
步骤(6)切粒:对风冷却处理后的聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行切粒处理,得长玄武岩纤维增强聚丙烯材料;
在步骤(1)中,在温度200-260℃、压力14-20MPa的条件下,对混合物进行熔融处理,并同时以300-500r/min的转速搅拌所述混合物,得塑料熔体;
在步骤(2)中,在温度220-280℃、压力20-30MPa的条件下,使用塑料熔体对长玄武岩纤维进行浸润处理,处理时间为7.03s;
在步骤(4)中,所述水冷却处理的方法为:先使用80-100℃的热水对聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行冷却,再使用50-70℃的温水对聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行冷却,最后使用20-25℃的常温水对聚丙烯-玄武岩纤维长丝进行冷却。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,在步骤(6)中获得的长玄武岩纤维增强聚丙烯材料的长度为8-25mm,直径为3mm。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,在步骤(6)中获得的长玄武岩纤维增强聚丙烯材料的拉伸强度为138.0-180.5MPa、弯曲强度为71.4-167.5MPa、悬臂梁缺口冲击强度43.2-190.0KJ/m2、断裂伸长率3.8-5.0%。
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