本發(fā)明屬于復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種連續(xù)玻纖增強耐刮擦聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù):
連續(xù)纖維增強聚丙烯復(fù)合材料與傳統(tǒng)的熱固性復(fù)合材料相比,具有環(huán)保、無VOC排放、耐沖擊性能好、耐低溫性能好、質(zhì)輕、吸濕性小,易加工,可回收等優(yōu)點,與其他連續(xù)纖維增強熱塑性材料如:PET(聚酯)、PA(聚酰胺)、PPS(聚苯硫醚)、PES(聚醚砜)、PEEK(聚醚醚酮)等相比,具有易加工,可回收,成本低廉的優(yōu)勢,因此在連續(xù)纖維增強熱塑性材料陣營中占有較高的比例。但是因為聚丙烯的耐刮擦性能不夠好,在受到指甲,鑰匙等尖銳物品刮擦?xí)r,表面會形成明顯劃痕,影響視覺效果,限制了應(yīng)用范圍。傳統(tǒng)解決這一問題的辦法包括材料表面噴涂油漆,貼覆硬度好的其他表皮如尼龍,聚酯,或者在表面淋膜。但每種方法都帶來了新的問題,噴涂油漆不夠環(huán)保,回收困難,貼覆其他種類樹脂表皮同樣造成了回收困難的問題,從聚丙烯自身出發(fā),提高耐刮擦性能,成為當(dāng)務(wù)之急。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對以上問題,本發(fā)明通過在連續(xù)纖維增強聚丙烯表面復(fù)合耐刮擦聚丙烯皮層,不僅提高了材料表面的耐刮擦性能,同時復(fù)合環(huán)保要求,便于材料的后期回收利用。
本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案:一種連續(xù)玻纖增強耐刮擦聚丙烯復(fù)合材料,由一層耐刮擦聚丙烯樹脂表皮和連續(xù)纖維增強基板組成;其特征在于:所述的耐刮擦聚丙烯樹脂表皮通過雙螺桿擠出機擠出淋膜在連續(xù)纖維增強基板上。
所述的耐刮擦聚丙烯復(fù)合材料由聚丙烯、丙烯基彈性體、耐刮擦劑、抗氧劑、顏料和無機填料組成,以重量百分比計,其組分為:聚丙烯80-90%,丙烯基彈性體0.1-15 %,抗氧劑0.2-0.5 %,耐刮擦劑0.5-10 %,顏料1%,無機填料1-20 %。
所述的耐刮擦劑為普通硅酮母粒、有機硅氧烷在聚丙烯中的分散體、聚四氟乙烯微粉、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一種或多種。
所述的抗氧劑為叔丁基酚類抗氧劑、磷酸酯類抗氧劑中的一種或多種。
所述的顏料為鈦白粉,炭黑。
所述的無機填料為氧化鋁,硫酸鋇,滑石粉,白炭黑。
本發(fā)明的制備方法,包括以下步驟:
1)、制備連續(xù)纖維增強基板:將至少兩層連續(xù)玻璃纖維增強PP單向預(yù)浸帶材按照0°、45°、90°不同組合方式鋪設(shè),在180-220℃下加熱復(fù)合成基板;
2)、制備耐刮擦聚丙烯樹脂表皮:材料比重為:聚丙烯80-90%,丙烯基彈性體0.1-15 %,抗氧劑0.2-0.5 %,耐刮擦劑0.5-10 %,顏料1%,填料1-20 %;按上述比例混合均勻后,通過雙螺桿擠出機熔融擠出,淋膜在連續(xù)纖維增強聚丙烯基板上,即為連續(xù)玻纖增強耐刮擦聚丙烯復(fù)合材料。
所述的擠出機的溫度控制在250-280℃,輥壓壓力為0.5~5Mpa,淋膜厚度為50-200μm。
本發(fā)明,可顯著提高連續(xù)玻纖增強聚丙烯復(fù)合材料表面耐刮擦性,并且環(huán)保,易回收。
具體實施方式
一種連續(xù)玻纖增強聚耐刮擦丙烯復(fù)合材料,由耐刮擦表皮和連續(xù)纖維增強基板組成;所述的連續(xù)纖維增強基板上通過雙螺桿擠出機擠出的耐刮擦表皮淋膜在連續(xù)纖維增強基板上。所述的耐刮擦劑為普通硅酮母粒、有機硅氧烷在聚丙烯中的分散體、聚四氟乙烯微粉、油酸酰胺、芥酸酰胺中的一種或多種。所述的抗氧劑為叔丁基酚類抗氧劑、磷酸酯類抗氧劑中的一種或多種。所述的顏料為鈦白粉,炭黑。所述的無機填料為氧化鋁,硫酸鋇,滑石粉,白炭黑。
本發(fā)明的制備方法,以重量百分比計,包括以下步驟:
1、制備連續(xù)纖維增強基板:將至少兩層連續(xù)玻璃纖維增強PP單向預(yù)浸帶材按照0°、45°、90°不同組合方式鋪設(shè),加熱復(fù)合成基板;
2、制備耐刮擦聚丙烯樹脂表皮:材料比重為:聚丙烯:80-90%,丙烯基彈性體0-15 %,抗氧劑0.2-0.5 wt%,耐刮擦劑0.5-10 wt%,顏料鈦白粉1%,無機填料1-20 %,將上述物料按比例混合均勻,通過雙螺桿擠出機熔融擠出,淋膜在連續(xù)纖維增強聚丙烯基板上,即為連續(xù)玻纖增強耐刮擦聚丙烯復(fù)合材料,擠出機溫度控制在250-280℃,輥壓壓力為0.5~5Mpa,淋膜厚度為50-200μm。
實施例1:
1、制備連續(xù)纖維增強基板:將連續(xù)玻璃纖維增強PP單向預(yù)浸帶材按照0°、90°鋪設(shè),加熱壓合成基板。
2、制備耐刮擦聚丙烯樹脂表皮:材料比重為:聚丙烯80%,丙烯基彈性體10%,叔丁基酚類抗氧劑0.2 %,磷酸酯類抗氧劑0.2 t%,硅酮母粒5 %,顏料1%,無機填料氧化鋁3.6 %。將上述物料按比例混合均勻,通過雙螺桿擠出機熔融擠出,淋膜在連續(xù)纖維增強聚丙烯基板上。擠出機料筒溫度控制在200-220℃ ,模頭溫度設(shè)定為250℃-280℃,輥壓壓力為0.5~5Mpa,淋膜厚度為50-200μm。
實施例2:
1、制備連續(xù)纖維增強基板:將連續(xù)玻璃纖維增強PP單向預(yù)浸帶材按照0°、90°鋪設(shè),加熱壓合成基板。
2、制備耐刮擦聚丙烯樹脂表皮:材料比重為:聚丙烯84%,丙烯基彈性體10 %,叔丁基酚類抗氧劑0.1 %,磷酸酯類抗氧劑0.4 %,硅酮母粒3 %,芥酸酰胺0.5%,顏料炭黑1 %,無機填料滑石粉1 %。將上述物料按比例混合均勻,通過雙螺桿擠出機熔融擠出,淋膜在連續(xù)纖維增強聚丙烯基板上。擠出機料筒溫度控制在200-220℃ ,模頭溫度設(shè)定為250℃-280℃,輥壓壓力為0.5~5Mpa,淋膜厚度為50-200μm。
實施例3:
1、制備連續(xù)纖維增強基板:將連續(xù)玻璃纖維增強PP單向預(yù)浸帶材按照0°、90°鋪設(shè),加熱壓合成基板。
2、制備耐刮擦聚丙烯樹脂表皮:材料比重為:聚丙烯85%,丙烯基彈性體8 %,叔丁基酚類抗氧劑0.2 %,磷酸酯類抗氧劑0.3 %,有機硅氧烷在聚丙烯中的分散體4 %,顏料鈦白粉1%,無機填料氧化鋁1.5%。將上述物料按比例混合均勻,通過雙螺桿擠出機熔融擠出,淋膜在連續(xù)纖維增強聚丙烯基板上。擠出機料筒溫度控制在200-220℃ ,模頭溫度設(shè)定為250℃-280℃,輥壓壓力為0.5~5Mpa,淋膜厚度為50-200μm。
實施例4:
1、制備連續(xù)纖維增強基板:將連續(xù)玻璃纖維增強PP單向預(yù)浸帶材按照0°、90°鋪設(shè),加熱壓合成基板。
2、制備耐刮擦聚丙烯樹脂表皮:材料比重為:聚丙烯:90%,丙烯基彈性體3 %,叔丁基酚類抗氧劑0.1%,磷酸酯類抗氧劑0.4 %,有機硅氧烷在聚丙烯中的分散體3 %,聚四氟乙烯微粉0.5%,顏料炭黑1%,無機填料白炭黑2%。將上述物料按比例混合均勻,通過雙螺桿擠出機熔融擠出,淋膜在連續(xù)纖維增強聚丙烯基板上。擠出機料筒溫度控制在200-220℃ ,模頭溫度設(shè)定為250℃-280℃,輥壓壓力為0.5~5Mpa,淋膜厚度為50-200μm。
實施例5:
1、制備連續(xù)纖維增強基板:將連續(xù)玻璃纖維增強PP單向預(yù)浸帶材按照0°、90°鋪設(shè),加熱壓合成基板。
2、制備耐刮擦聚丙烯樹脂表皮:材料比重為:聚丙烯75%,無機填料15 %,油酸酰胺2 %,叔丁基酚類抗氧劑0.2 %,磷酸酯類抗氧劑0.3 %,有機硅氧烷在聚丙烯中的分散體3 %,聚四氟乙烯微粉0.5%,顏料鈦白粉1%,無機填料氧化鋁3%。將上述物料按比例混合均勻,通過雙螺桿擠出機熔融擠出,淋膜在連續(xù)纖維增強聚丙烯基板上。擠出機料筒溫度控制在200-220℃ ,模頭溫度設(shè)定為250℃-280℃,輥壓壓力為0.5~5Mpa,淋膜厚度為50-200μm。