本發(fā)明涉及通用塑料改性領(lǐng)域，特別涉及一種摻雜長(zhǎng)比例纖維、芳綸纖維制備的耐低溫沖擊、抗高溫?zé)嶙冃尉郾?fù)合材料。

背景技術(shù)：

長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、抗高溫?zé)嶙冃巍⒛透g、成型加工性能優(yōu)異等卓越性能。其中長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料以其性?xún)r(jià)比高、熱變形溫度高、高模量、高剛性、相對(duì)密度低以及綜合性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、電子、家電、軍事等領(lǐng)域。雖然長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料具有以上優(yōu)點(diǎn)，其斷裂伸長(zhǎng)率低，低溫延展性低的缺點(diǎn)，在很多應(yīng)用領(lǐng)域受到限制。

有機(jī)纖維芳綸纖維是一種分子排列規(guī)整、高結(jié)晶度、取向高的芳香族聚酰胺材料，具有相對(duì)密度低、低溫沖擊強(qiáng)度高、相對(duì)延展性好、耐疲勞等特點(diǎn)。經(jīng)表面處理的芳綸纖維，能夠克服表面光滑、表面活性低的缺點(diǎn)，通過(guò)與樹(shù)脂共混，能夠綜合纖維與樹(shù)脂基體各自的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于制備一種摻雜雙組份纖維耐低溫沖擊、抗熱變形聚丙烯復(fù)合材料，該材料結(jié)合了長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料模量高、成本低、強(qiáng)度高、熱變形溫度高和短切芳綸纖維耐沖擊聚丙烯材料高延展率、抗剪切、低溫沖擊強(qiáng)度高和密度低的特點(diǎn)，同時(shí)加入特種增韌劑，提高注塑時(shí)纖維取向造成的材料橫向拉伸強(qiáng)度低低溫沖擊易開(kāi)裂的缺點(diǎn)，將短切芳綸纖維與長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料共混摻混改性制備耐低溫沖擊抗熱變形聚丙烯復(fù)合材料，并直接注塑成型。與其他高溫抗熱變形長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料或低溫耐沖擊聚丙烯、 抗沖擊聚苯乙烯增韌改性材料相比，該復(fù)合材料同時(shí)兼顧了兩類(lèi)材料的高或低溫性能，既具有高溫抗熱變形能力，又具有極低溫度耐沖擊破壞的特點(diǎn)。用該材料制備的軍用彈藥包裝箱，同時(shí)滿(mǎn)足高溫70℃密封性能和低溫-55℃滿(mǎn)載1.5米自由跌落無(wú)破壞的性能要求，該材料在軍事、航空、極地科考等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

本發(fā)明技術(shù)方案為：

該雙組份纖維制備的耐低溫沖擊、抗熱變形聚丙烯復(fù)合材料，包括如下質(zhì)量百分比的組份：

首先制備一定玻纖含量的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)抗熱變形聚丙烯復(fù)合材料，然后制備一定芳綸纖維含量的短切芳綸纖維耐低溫沖擊聚丙烯復(fù)合材料，按比例將兩種聚丙烯復(fù)合材料共混后，直接注塑成型。

所述高結(jié)晶共聚聚丙烯或高抗沖共聚聚丙烯，熔融指數(shù)在10～50g/10min，保證復(fù)合材料具有較好的流動(dòng)性，便于加工成型。

所述玻璃纖維為無(wú)堿連續(xù)長(zhǎng)玻璃纖維，玻璃纖維直徑在8～20μm。

所述短切芳綸纖維為芳綸1313、芳綸1414中的一種或者兩種，芳綸纖維長(zhǎng) 度2～15mm。

所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯、馬來(lái)酸酐接枝聚乙烯-辛烯共聚物、馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯中的一種或者幾種。

所述特種增韌劑，為乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、乙烯-己烯共聚物、丙烯-乙烯共聚物中的一種或幾種，一般采用雙峰聚合工藝或茂金屬催化劑聚合生產(chǎn)的烯烴共聚物。

所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鹽、硅酮、脂肪酸酰胺類(lèi)中的至少一種；所述硬脂酸鹽為硬脂酸鈣或硬脂酸鋅，硅酮為高分子硅氧烷，所述脂肪酸酰胺類(lèi)為油酸酰胺或乙撐雙硬脂酰胺。

所述抗氧劑由受阻酚類(lèi)抗氧劑和磷酸酯類(lèi)抗氧劑按2∶1復(fù)配。所述光穩(wěn)定劑為高分子量的受阻胺類(lèi)光穩(wěn)定劑，能夠在弱酸環(huán)境中長(zhǎng)期作用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：將短切芳綸纖維與長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料共混，直接注塑成型。通過(guò)調(diào)整合適的配方比例，使芳綸纖維、玻璃纖維和聚丙烯樹(shù)脂很好的融合，在保證材料剛度和強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，增加聚丙烯復(fù)合材料的低溫-55℃沖擊強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

下面實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的一種耐低溫沖擊、抗熱變形聚丙烯復(fù)合材料的進(jìn)一步說(shuō)明，所述的實(shí)施例是為了更好地解釋本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的限制。

實(shí)施例一

一種聚丙烯復(fù)合材料，包括如下質(zhì)量百分比的組份：

聚丙烯復(fù)合材料的制備方法如下：

(1)按配比將聚丙烯、增韌劑及助劑等經(jīng)高速攪拌機(jī)混合好后，置于雙螺桿擠出機(jī)主喂料斗，按照玻璃纖維含量調(diào)試、生產(chǎn)、造粒，獲得長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯塑料粒子。

(2)用注塑機(jī)制備標(biāo)準(zhǔn)iso樣條，用于測(cè)試。

實(shí)施例二

一種聚丙烯復(fù)合材料，包括如下重量百分比的組分：

聚丙烯復(fù)合材料的制備方法如下：

(1)按配比將聚丙烯、增韌劑及助劑等經(jīng)高速攪拌機(jī)混合好后，置于雙螺桿擠出機(jī)主喂料斗，按照玻璃纖維含量調(diào)試、生產(chǎn)、造粒，獲得長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)、增韌聚丙烯塑料粒子。

(2)按配比將聚丙烯、增韌劑及助劑等經(jīng)高速攪拌機(jī)混合好后，短切芳綸 纖維從側(cè)喂入，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，擠出的料條通過(guò)切粒機(jī)進(jìn)行造粒，獲得短切芳綸纖維增韌聚丙烯塑料粒子。

(3)按照重量分?jǐn)?shù)2∶1比例，將兩種塑料離子混合均勻后，通過(guò)注塑機(jī)制備標(biāo)準(zhǔn)iso樣條，用于測(cè)試。

實(shí)施例三

一種聚丙烯復(fù)合材料，包括如下重量百分比的組分：

聚丙烯復(fù)合材料的制備方法如下：

(1)按配比將聚丙烯、增韌劑及助劑等經(jīng)高速攪拌機(jī)混合好后，置于雙螺桿擠出機(jī)主喂料斗，按照玻璃纖維含量調(diào)試、生產(chǎn)、造粒，獲得長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)、增韌聚丙烯塑料粒子。

(2)按配比將聚丙烯、增韌劑及助劑等經(jīng)高速攪拌機(jī)混合好后，短切芳綸纖維從側(cè)喂入，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，擠出的料條通過(guò)切粒機(jī)進(jìn)行造粒，獲得短切芳綸纖維增韌聚丙烯塑料粒子。

(3)按照重量分?jǐn)?shù)1∶2比例，將兩種塑料離子混合均勻后，通過(guò)注塑機(jī)制備標(biāo)準(zhǔn)iso樣條，用于測(cè)試。

實(shí)施例四

一種聚丙烯復(fù)合材料，包括如下重量百分比的組分：

聚丙烯復(fù)合材料的制備方法如下：

(1)按配比將聚丙烯、增韌劑及助劑等經(jīng)高速攪拌機(jī)混合好后，置于雙螺桿擠出機(jī)主喂料斗，按照玻璃纖維含量調(diào)試、生產(chǎn)、造粒，獲得長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)、增韌聚丙烯塑料粒子。

(2)按配比將聚丙烯、增韌劑及助劑等經(jīng)高速攪拌機(jī)混合好后，短切芳綸纖維從側(cè)喂入，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，擠出的料條通過(guò)切粒機(jī)進(jìn)行造粒，獲得短切芳綸纖維增韌聚丙烯塑料粒子。

(3)按照重量分?jǐn)?shù)1∶1比例，將兩種塑料離子混合均勻后，通過(guò)注塑機(jī)制備標(biāo)準(zhǔn)iso樣條，用于測(cè)試。

實(shí)施例五

一種聚丙烯復(fù)合材料，包括如下重量百分比的組分：

聚丙烯復(fù)合材料的制備方法如下：

(1)按配比將聚丙烯、增韌劑及助劑等經(jīng)高速攪拌機(jī)混合好后，置于雙螺桿擠出機(jī)主喂料斗，按照玻璃纖維含量調(diào)試、生產(chǎn)、造粒，獲得長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)、增韌聚丙烯塑料粒子。

(2)按配比將聚丙烯、增韌劑及助劑等經(jīng)高速攪拌機(jī)混合好后，短切芳綸纖維從側(cè)喂入，通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)熔融共混，擠出的料條通過(guò)切粒機(jī)進(jìn)行造粒，獲得短切芳綸纖維增韌聚丙烯塑料粒子。

(3)按照重量分?jǐn)?shù)2∶1比例，將兩種塑料離子混合均勻后，通過(guò)注塑機(jī)制備標(biāo)準(zhǔn)iso樣條，用于測(cè)試。

詳見(jiàn)如下數(shù)據(jù)比較：