一種混雜纖維改性聚丙烯的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種塑料，特別是涉及一種混雜纖維改性聚丙烯。
【背景技術】
[0002] 聚丙烯的改性早在上世紀70年代開始，改性的方法包括化學法改性和物理法改 性兩種，物理法改性主要包括填充改性、共混改性、增強改性等方法，改性聚丙烯的目的是 為了得到高強度、高硬度、高韌性的樹脂材料，增強改性主要是指添加玻璃纖維或者碳纖 維，填充改性主要添加一些硅灰石、滑石粉等填充劑，改性聚丙烯主要用在汽車保險杠、家 用電器的外圍塑料、運輸管道等。目前所用的聚丙烯大部分都屬于改性料。
[0003] 通常情況下，填料的化學成分或者物理性質也決定著填充塑料的物理性能，因此 填料對填充塑料的性能起著決定性作用，本課題所添加的玻璃纖維、碳纖維、硅灰石和滑 石粉各自具有自身的特點，用于改善聚丙烯的缺陷，并提高聚丙烯的使用性能。玻璃纖維 (GF)具有模量高、強度高、質量輕、耐腐蝕性強等優(yōu)點，在與聚丙烯樹脂混雜時，玻纖為增強 相，樹脂為基體相以及兩者的中間相（界面相）組成的復合材料；碳纖維（CF)具有優(yōu)異的力 學性能和綜合性能，碳纖維的顯著優(yōu)點包括質輕、抗拉、耐摩擦、耐高溫、導熱、導電、膨脹系 數(shù)小等特點；彈性體POE改性PP，可以提高體系的沖擊強度，但會損失拉伸強度；添加硅灰 石可以提高體系的拉伸強度以及斷裂伸長率，降低體系的熔體粘度，但沖擊強度將會有一 定的損失；添加滑石粉不僅可以提高體系的沖擊強度、拉伸強度、斷裂伸長率，還可以降低 熔體粘度，更易于加工成型。 塑料的物理改性通過在已有的塑料樹脂中加入其它的成分來彌補塑料樹脂本身所具 有的不足來提高這一方面的性能或者綜合性能，這種物理改性方法相比化學方法的繁瑣， 更作為一種靈活、簡便、實用的手段，能達到多用途的目的，使塑料的應用更具靈活性，因此 更加廣泛的被加以應用。因此，塑料的此種改性方法已發(fā)展成為一個相當大的產(chǎn)業(yè)鏈，根據(jù) 改性的方法，又可細分為填充改性、共混改性以及增強改性等許多分枝，改善聚丙烯的性能 以適應市場的廣大需求。由于在現(xiàn)代工程中有許多更加高的要求，單一性能已經(jīng)達不到要 求，因此會需要更加全面的綜合性能，所以在實際應用中，需要將多種成分加入樹脂中或多 種改性手段來提高樹脂材料的綜合性能和廣泛的適用性。我們采用多種纖維來增強改性聚 丙烯，如碳纖維、玻璃纖維、納米纖維等高強度纖維，此外還添加增韌的添加劑，以期達到增 強增韌的目的，達到技術要求，提高PP的適用范圍。
[0004][0005][0006]

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種混雜纖維改性聚丙烯，本發(fā)明通過加入大長徑比玻璃 纖維和碳纖維、中長徑比的SiC晶須、和小長徑比的無機粒子可在聚丙烯中形成級差結構， 類似于鋼筋混凈土增強結構，可極大增強聚丙烯強度和剛性。
[0008] 混雜纖維改性的聚丙烯，它是由以下原料按重量份配比制成：
所述碳纖維用IN K2Cr2O7和6N HNO 3的混合溶液在108°C的條件下進行氧化處理4個 小時，放入80°C烘箱烘干3小時。
[0009]所述硅灰石和滑石粉用其質量分數(shù)1%的硅烷偶聯(lián)劑加入高速混合機中攪拌10分 鐘，放入80攝氏度烘箱烘干3小時。
[0010] 將PP-R、P〇E、TAF潤滑劑、硅灰石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣按一定配比加入 高速混合機混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干1小時，加入擠出機擠出，擠出同時，將一定配 比的碳纖維、玻璃纖維和SiC晶須從排氣孔加入，擠出，切粒。
[0011] 本發(fā)明的有益效果在于，通過加入大長徑比玻璃纖維和碳纖維、中長徑比的SiC 晶須、和小長徑比的無機粒子可在聚丙烯中形成級差結構，類似于鋼筋混凈土增強結構，可 極大增強聚丙烯強度和剛性。
【具體實施方式】
[0012] 以下通過【具體實施方式】的描述對本發(fā)明作進一步說明，但這并非是對本發(fā)明的限制， 本領域技術人員根據(jù)本發(fā)明的基本思想，可以做出各種修改或改進，但是只要不脫離本發(fā) 明的基本思想，均在本發(fā)明的范圍之內。
[0013]實施例1 將5份碳纖維泡入用IN K2Cr2O7和6N HNO 3組成的混合溶液，放入108°C烘箱中，處理4 小時，然后放入80°C烘箱烘干3小時備用；將2份硅灰石和3份滑石粉加入告訴混合機中， 再加入1ml硅烷偶聯(lián)劑，高速混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干3小時備用；將PP-R、P0E、 TAF潤滑劑、硅灰石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣按100:20:1:2:3:1:0. 5的配比加入高 速混合機混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干1小時備用；將烘干后的PP_R、P0E、TAF潤滑劑、 硅灰石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣加入擠出機，然后在擠出機出氣口加入配比為5 :5 : 5玻璃纖維、碳纖維、SiC晶須，擠出、造粒，既得混雜纖維改性聚丙烯。
[0014] 實施例2 將5份碳纖維泡入用IN K2Cr2O7和6N HNO 3組成的混合溶液，放入108°C烘箱中，處理4 小時，然后放入80°C烘箱烘干3小時備用；將2份硅灰石和3份滑石粉加入告訴混合機中， 再加入1ml硅烷偶聯(lián)劑，高速混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干3小時備用；將PP-R、P0E、TAF 潤滑劑、硅灰石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣按100 :20:1:2:3:1:0. 5的配比加入高速混 合機混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干1小時備用；將烘干后的PP_R、P0E、TAF潤滑劑、硅灰 石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣加入擠出機，然后在擠出機出氣口加入配比為10:5:5的 玻璃纖維、碳纖維、SiC晶須，擠出、造粒，既得混雜纖維改性聚丙烯。
[0015] 實施例3 將15份碳纖維泡入用IN K2Cr2O7和6N HNO 3組成的混合溶液，放入108°C烘箱中，處 理4小時，然后放入80°C烘箱烘干3小時備用；將2份硅灰石和3份滑石粉加入告訴混合 機中，再加入1ml硅烷偶聯(lián)劑，高速混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干3小時備用；將PP-R、 POE、TAF潤滑劑、硅灰石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣按100 :15 :1 :2 :3 :1 :0. 5的配比 加入高速混合機混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干1小時備用；將烘干后的PP-R、POE、TAF 潤滑劑、硅灰石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣加入擠出機，然后在擠出機出氣口加入配比 為15:5:5玻璃纖維、碳纖維、SiC晶須，擠出、造粒，既得混雜纖維改性聚丙烯。
[0016] 實施例4 將5份碳纖維泡入用IN K2Cr2O7和6N HNO 3組成的混合溶液，放入108°C烘箱中，處理4 小時，然后放入80°C烘箱烘干3小時備用；將2份硅灰石和3份滑石粉加入告訴混合機中， 再加入1ml硅烷偶聯(lián)劑，高速混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干3小時備用；將PP-R、P0E、 TAF潤滑劑、硅灰石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣按100 :20 :10 :1 :2 :3 :1 :0. 5的配比 加入高速混合機混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干1小時備用；將烘干后的PP-R、POE、TAF 潤滑劑、硅灰石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣加入擠出機，然后在擠出機出氣口加入配比 20:5:5為玻璃纖維、碳纖維、SiC晶須，擠出、造粒，既得混雜纖維改性聚丙烯。
[0017] 實施例5 將5份碳纖維泡入用IN K2Cr2O7和6N HNO 3組成的混合溶液，放入108°C烘箱中，處理4 小時，然后放入80°C烘箱烘干3小時備用；將2份硅灰石和3份滑石粉加入告訴混合機中， 再加入1ml硅烷偶聯(lián)劑，高速混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干3小時備用；將PP-R、P0E、TAF 潤滑劑、硅灰石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣按100 :20:1:2:3:1:0. 5的配比加入高速混 合機混合10分鐘，放入80°C烘箱烘干1小時備用；將烘干后的PP_R、P0E、TAF潤滑劑、硅灰 石、滑石粉、抗氧劑1010、硬脂酸鈣加入擠出機，然后在擠出機出氣口加入配比為25:5:5玻 璃纖維、碳纖維、SiC晶須，擠出、造粒，既得混雜纖維改性聚丙烯。
[0018] 本發(fā)明實施例1至5所制備改性聚丙烯與未改性聚丙烯的性能對比如下表：
由上表可見，隨著玻璃纖維含量的增加，改性聚丙烯的拉伸強度不斷增加，改性聚丙烯 的拉伸強度比未改性的聚丙烯拉伸強度提高了 20%-100%。這是因為大長徑比的玻璃纖維含 量增加，使聚丙烯中纖維骨架得到增強，與其他長徑比的填充材料形成級差體系，使聚丙烯 的強度得到提高。
[0019]隨著玻璃纖維含量增加，改性聚丙烯的沖擊強度不斷增加，增加量最高達到25%， 因為體系中加入了 20份POE可大大增加改性聚丙烯的韌性，同時混雜纖維的級差結構也使 得改性聚丙烯的韌性得到提高。
【主權項】
1. 一種混雜纖維改性聚丙烯，其特征在于：所述聚丙烯由下列重量份配比組成：O2. 如權利要求1所述的一種混雜纖維改性的聚丙烯，其特征在于，樹脂基體為無規(guī)共 聚聚丙烯（PP-R)。3. 如權利要求1所述的一種混雜纖維改性的聚丙烯，其特征在于，填充體系為玻璃纖 維、碳纖維、晶須SiC、硅灰石、滑石粉組成。4. 如權利要求1所述的一種混雜纖維改性的聚丙烯，其特征在于，潤滑體系為TAF潤滑 劑、硬脂酸鈣組成。5. 如權利要求1所述的一種混雜纖維改性的聚丙烯，其特征在于，抗氧體系為抗氧劑 IOlOo6. 如權利要求1所述的一種混雜纖維改性的聚丙烯，其特征在于，還含有乙烯一辛烯 共聚物POE。
【專利摘要】一種混雜纖維改性聚丙烯，涉及一種聚丙烯塑料，所述聚丙烯由下列重量份配比組成：？本發(fā)明通過加入大長徑比玻璃纖維和碳纖維、中長徑比的SiC晶須、和小長徑比的無機粒子可在聚丙烯中形成級差結構，類似于鋼筋混凈土增強結構，可極大增強聚丙烯強度和剛性。
【IPC分類】C08K7/06, C08K13/06, C08K3/34, C08L23/08, C08K9/02, C08K7/10, C08K7/14, C08L23/14, C08K5/098, C08K9/06
【公開號】CN105175900
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】葛鐵軍, 王毅, 周志陽, 肖尚雄, 王佳, 朱娜
【申請人】沈陽化工大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月7日