連續(xù)長鋁纖維增強ppo復合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物及其制備方法。該復合物包括以下重量百分含量的各組分：PPO45～75％，連續(xù)長鋁纖維20～42％，相容劑4～10％，抗氧劑0.5～1.5％，分子量調(diào)節(jié)劑0.5～1.5％。將PPO、相容劑、抗氧劑、分子量調(diào)節(jié)劑加入雙螺桿擠出機中塑化，輸送到高溫熔體浸潤模頭內(nèi)的高溫熔體浸潤槽中，模頭內(nèi)溫度280～330℃，擠出機溫度270～290℃；將連續(xù)長鋁纖維以20～100m/min牽引輸入浸潤槽中，充分浸潤后，冷卻，切粒，即可。本發(fā)明的復合物制品內(nèi)纖維平均長度較大，且長纖維在注塑制品內(nèi)形成網(wǎng)絡結構，使得力學性能及其它物理性能均優(yōu)于短切纖維增強的復合材料。
【專利說明】連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁纖維增強PPO復合物，尤其是涉及一種連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前在國內(nèi)外，PPO材料增強用的纖維有玻纖纖維、碳纖維、鋁纖維、不銹鋼纖維等等。纖維增強PPO材料的增強方式分為兩種:短切纖維增強和連續(xù)長纖增強。與傳統(tǒng)的短切纖維增強粒料相比，長纖增強熱塑性復合材料(LFRTP)具有更高的綜合性能。連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物可用于工業(yè)和民用的眾多領域，包括汽車、器械、娛樂、食品加工、通訊、電子電氣、電動工具、園藝等。在總用量中，汽車應用占80%，其一大趨勢是在組合式部件(如前端組件和車門組件)中取代金屬。
[0003]然而，在國內(nèi)連續(xù)長鋁纖維增強PPO材料還是一個比較前沿的研究領域，目前這方面的研究很少，主要原因是國內(nèi)的一些公司沒有解決PPO與鋁纖維相容性的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于填補國內(nèi)在連續(xù)長鋁纖維增強PPO材料研究領域的空白，提供一種連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物及其制備方法。本發(fā)明的連續(xù)鋁纖維增強PPO材料制品內(nèi)纖維的平均長度較大，并且長纖維在注塑制品內(nèi)可以形成一定的網(wǎng)絡結構，使長纖增強熱塑性復合材料制品的力學性能及其它物理性能均優(yōu)于短切纖維增強的復合材料。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案來實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明涉及一種連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物，所述復合物包括以下重量百分比含量的各組分:PP045-75%，連續(xù)長鋁纖維20-42%，相容劑4-10%，抗氧劑0.5-1.5%，分子量調(diào)節(jié)劑0.5-1.5%。
[0007]優(yōu)選的，所述PPO (聚苯醚)，熔融指數(shù)為I-100g/10min。
[0008]優(yōu)選的，所述鋁纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的PPO專用無堿鋁纖維。該鋁纖維可以為湖南惠同新材料的鋁纖維10-18L或鋁纖維25-28L ;河北穩(wěn)泰的鋁纖維19L或30L。鋁纖維玻纖經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理，處理方法是:鋁纖維在硅烷浸潤槽中浸泡及經(jīng)過。
[0009]優(yōu)選的，所述相容劑為上海日之升的馬來酸酐接枝HIPS。型號為CMG9906。
[0010]優(yōu)選的，所述抗氧劑為高分子量受阻酚類抗氧劑。該高分子量指的是重均分子量為 500 -1000000。
[0011]優(yōu)選的，所述分子量調(diào)節(jié)劑為雙(1-甲基-1-苯基乙基)過氧化物DCP。
[0012]本發(fā)明還涉及一種前述的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物的制備方法，包括如下步驟:
[0013]第一步:將所述ΡΡ0、相容劑、抗氧劑、分子量調(diào)節(jié)劑加入雙螺桿擠出機中塑化后,輸送到高溫熔體浸潤模頭內(nèi)的高溫熔體浸潤槽中，所述高溫熔體浸潤模頭內(nèi)的溫度為280-330°C，所述高溫熔體浸潤槽長度為2-6m，所述雙螺桿擠出機的溫度270-290°C;[0014]第二步:將所述連續(xù)長鋁纖維以20-100m/min的速度牽引輸入所述高溫熔體浸潤槽中，充分浸潤后，冷卻，切粒，即得所述連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物。
[0015]與短切非連續(xù)鋁纖維相比，本發(fā)明采用連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物，由于連續(xù)長鋁纖維在PPO中保留長度較長，使復合材料具有更高的機械強度和抗沖擊強度。相容劑有效地提高了鋁纖維和PPO的相容性，明顯提高了復合材料的機械強度和抗沖擊強度?？寡鮿橐环N受阻酚類抗氧劑可提高組合物在加工過程的抗氧化性能和使用過程中的抗老化性能。分子量調(diào)節(jié)劑提高了 PPO的流動性，明顯提高了 PPO對鋁纖維的浸潤效果，結果是明顯提高了復合材料的機械強度和抗沖擊強度。
[0016]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有的有益效果為:本發(fā)明的復合材料具有更高的機械強度和抗沖擊強度，外觀良好，低翹曲，可以廣泛用于工業(yè)和民用的眾多領域，包括汽車、器械、娛樂、食品加工、通訊、電子電氣、電動工具、園藝等。
【具體實施方式】
[0017]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干調(diào)整和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0018]實施例1
[0019]本實施例的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物包括如表I所示的重量百分比含量的各組分；制備時，按表I所示的重量配比稱取原料放入高混機中混合2-5分鐘，出料，然后用雙螺桿擠出機擠出造粒，具體步驟如下:
[0020]第一步:將PPO、相容劑、抗氧劑、分子量調(diào)節(jié)劑按比例加入到雙螺桿擠出機中，通過雙螺桿擠出機塑化后,輸送到高溫熔體浸潤模頭內(nèi)的高溫熔體浸潤槽中，高溫熔體浸潤模頭內(nèi)的溫度為280-330°C，高溫熔體浸潤槽長度為6m，雙螺桿擠出機的溫度260-280 0C ；
[0021]第二步:將連續(xù)長鋁纖維以100m/min的速度牽引輸入高溫熔體浸潤槽中，充分浸潤后，冷卻，切粒，得到該連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物。
[0022]其中，雙螺桿擠出機以及高溫熔體浸潤槽等的工藝參數(shù)如表2所示。
[0023]實施例2
[0024]本實施例的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物包括如表I所示的重量百分比含量的各組分；其具體制備同實施例1，所不同之處在于:
[0025]第一步:高溫熔體浸潤槽長度為2m，
[0026]第二步:連續(xù)長招纖維的加入牽引速度為20m/min。
[0027]實施例3
[0028]本實施例的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物包括如表I所示的重量百分比含量的各組分；其具體制備同實施例1，所不同之處在于:
[0029]第一步:高溫熔體浸潤槽長度為4m，
[0030]第二步:連續(xù)長招纖維的加入牽引速度為60m/min。
[0031]實施例4[0032]本實施例的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物包括如表I所示的重量百分比含量的各組分；其具體制備同實施例1，所不同之處在于:
[0033]第一步:高溫熔體浸潤槽長度為3m，
[0034]第二步:連續(xù)長招纖維的加入牽引速度為70m/min。
[0035]對比例I-4
[0036]本對比例I-4的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物包括如表I所示的重量百分比含量的各組分；其具體制備同實施例4。
[0037]表I中，PPO指的是熔融指數(shù)為50-80g/10min的ΡΡ0。需要說明的是，本發(fā)明的PPO不限于表I中的ΡΡ0，可以為熔融指數(shù)為I-100g/10min的任意PPO ;本發(fā)明的連續(xù)長鋁纖維不限于以上實施例中的經(jīng)南京辰工有機硅的KH-560偶聯(lián)處理后的穩(wěn)泰的19L，可以為任意表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的PPO專用無堿鋁纖維，以PPO專用無堿鋁纖維為例，其可以是該鋁纖維可以為湖南惠同新材料的鋁纖維10-18L或鋁纖維25-28L ;河北穩(wěn)泰的鋁纖維19L或30L ;本發(fā)明采用的相容劑為上海日之升的馬來酸酐接枝HIPS，型號為CMG9906 ；本發(fā)明采用的抗氧劑不限于以上實施例中的汽巴抗氧劑1098，其可以為任意重均分子量為500-1000000的高分子量受阻酚類抗氧劑，如汽巴的抗氧劑1010、168、1076等。
[0038]表I
[0039]
【權利要求】
1.一種連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物，其特征在于，所述復合物包括以下重量百分比含量的各組分:PP045-75%’連續(xù)長鋁纖維20-42 %，相容劑4-10 %，抗氧劑0.5-1.5%，分子量調(diào)節(jié)劑0.5-1.5%。
2.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物，其特征在于，所述PPO為均聚ΡΡ0，熔融指數(shù)為I-100g/10min。
3.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物，其特征在于，所述鋁纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的PPO專用無堿鋁纖維。
4.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物，其特征在于，所述相容劑為上海日之升的馬來酸酐接枝PP0。
5.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物，其特征在于，所述抗氧劑為高分子量受阻酚類抗氧劑。
6.根據(jù)權利要求1所述的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物，其特征在于，所述分子量調(diào)節(jié)劑為雙(1-甲基-1-苯基乙基)過氧化物。
7.—種如權利要求1所述的連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 第一步:將所述PP0、相容劑、抗氧劑、分子量調(diào)節(jié)劑加入雙螺桿擠出機中塑化后，輸送到高溫熔體浸潤模頭內(nèi)的高溫熔體浸潤槽中，所述高溫熔體浸潤模頭內(nèi)的溫度為280-330°C，所述高溫熔體浸潤槽長度為2-6m，所述雙螺桿擠出機的溫度270-290°C ； 第二步:將所述連續(xù)長鋁纖維以20- 100m/min的速度牽引輸入所述高溫熔體浸潤槽中，充分浸潤后，冷卻，切粒，即得所述連續(xù)長鋁纖維增強PPO復合物。
【文檔編號】C08K3/08GK103450656SQ201310342529
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月7日 優(yōu)先權日:2013年8月7日
【發(fā)明者】郭建鵬, 楊濤, 朱曉龍, 陳超, 金幸 , 孟成銘 申請人:上海日之升新技術發(fā)展有限公司