[发明专利]一种芳纶纤维增强聚丙烯母粒及其制备方法

说明书

本发明公开了一种芳纶纤维增强聚丙烯母粒，涉及聚丙烯技术领域。所述芳纶纤维增强聚丙烯母粒包含如下重量份的成分：聚丙烯树脂92～97份、增韧剂3～8份和芳纶纤维2～6份；所述聚丙烯树脂和增韧剂的总重量份为100份；所述芳纶纤维在使用前先进行表面惊醒处理，包括如下步骤：(1)将芳纶纤维置于碱性溶液中浸泡，再于中性有机溶液中浸泡，除去表面附着物，烘干备用；(2)将偶联剂溶于乙醇溶液中，然后将步骤(1)得到的芳纶纤维浸泡其中，在45～55℃下静置5～7h，再于70～90℃下保温3～5h，得到改性芳纶纤维。由本发明所述配方制备的芳纶纤维增强聚丙烯母粒具有良好的抗冲击强度，力学性能优异，并且具有良好的抗静电性。

技术领域

本发明涉及聚丙烯技术领域，尤其涉及一种芳纶纤维增强聚丙烯母粒及其制备方法。

背景技术

聚丙烯树脂(PP)来源丰富，价格适中，且具有优异的力学性能及良好的绝缘性、耐热性等特点，且随着聚合技术的发展，高效催化剂的不断涌现，生产工艺不断更新，制备流程日趋简单化。聚丙烯产品被广泛应用于家居制品、高透材料、建筑、化工等行业。但是聚丙烯耐寒性差，低温易脆裂，对其推广和应用产生了极大的阻碍，限制了其发展和应用，因此必须对PP进行增强改性，才能实现通用、大众化、功能化。随着增强剂、偶联剂、表面处理技术的不断更新发展，PP增强改性已成为发展趋势。特别是在提高PP的缺口冲击强度和低温韧性方面，目前已成为国内外研究的重点和热点。

用于PP增强改性的增强剂主要包括纤维和无机填料，纤维增强PP能够在保留原有特性的基础上，通过添加纤维获得PP本不具备的性能，同时，纤维增强PP操作简便、价格低廉等优点，已成为一种优质的增强剂。但纤维表面活性基团较少，致使其疏水性强、表面浸润性较差，同时纤维具有高结晶度且表面光滑，导致界面结合力弱，影响其与基体间的黏结性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种具有良好的力学性能的芳纶纤维增强聚丙烯母粒及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种芳纶纤维增强聚丙烯母粒，包含如下重量份的成分：聚丙烯树脂92～97份、增韧剂3～8份和芳纶纤维2～6份；所述聚丙烯树脂和增韧剂的总重量份为100份；

所述芳纶纤维在使用前先进行表面惊醒处理，包括如下步骤：

(1)将芳纶纤维置于碱性溶液中浸泡，再于中性有机溶液中浸泡，除去表面附着物，烘干备用；

(2)将偶联剂溶于乙醇溶液中，然后将步骤(1)得到的芳纶纤维浸泡其中，在45～55℃下静置5～7h，再于70～90℃下保温3～5h，得到改性的芳纶纤维。

优选地，所述碱性溶液为质量分数为0.5～1％的氢氧化钠溶液，所述有机溶液包含丙酮，所述乙醇溶液中乙醇的体积分数为80～90％，偶联剂在乙醇溶液中的质量分数为18～22％。

由于芳纶分子链段高度规整，纤维表面活性基团较少，致使芳纶疏水性强、表面浸润性较差，同时纤维具有高结晶度且表面光滑的特点，导致界面结合力弱，影响其与基体间的黏结性能，因此为了充分发挥芳纶的优异的力学性能，本发明对芳纶进行表面惊醒改性处理，对表面接枝条件进行选择，使偶联剂中的长链烷烃基与PP分子链很好地缠结，并且使偶联剂中的苯环与芳纶纤维相互作用、相互影响，使得改性的芳纶纤维可与基体良好地结合，提高聚丙烯母粒的低温韧性及抗冲击强度。

优选地，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯，在230℃，2.16kg负荷下，其熔体质量流动速率为1～60g/10min，密度为0.89～0.91g/cm³；所述增韧剂包含乙烯辛烯弹性体、三元乙丙橡胶、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种；所述芳纶纤维包含聚对苯二甲酰对苯二胺纤维、聚间苯二甲酰间苯二胺纤维、聚对苯甲酰胺纤维、聚砜酰胺纤维中的至少一种。