本發(fā)明涉及纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料領(lǐng)域，且特別涉及一種纖維/聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚丙烯(pp)作為一種通用塑料，具有耐高溫、耐腐蝕、無毒、無味、易加工等特點(diǎn)，在我國年消費(fèi)量已達(dá)1720萬噸，被廣泛運(yùn)用于制造輕量化運(yùn)載工具，包括汽車內(nèi)外裝件、無人機(jī)機(jī)體等。顯然，提高聚丙烯的綜合力學(xué)性能對提升其使用安全，擴(kuò)展其應(yīng)用范圍至關(guān)重要。通過添加纖維增強(qiáng)體，制備纖維增強(qiáng)聚丙烯基復(fù)合材料能顯著提高聚丙烯的比強(qiáng)度和比模量，被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)聚丙烯輕質(zhì)高強(qiáng)的重要途徑。其中，提高界面強(qiáng)度是該領(lǐng)域需要解決的關(guān)鍵問題。目前，實(shí)現(xiàn)纖維/聚丙烯界面增強(qiáng)的方法主要分為兩大類：化學(xué)鍵合法和物理結(jié)晶法。對于現(xiàn)有依靠物理結(jié)晶提升界面強(qiáng)度主要存在兩方面問題：其一是界面結(jié)晶受外部力場、溫度場，聚合物基體分子鏈結(jié)構(gòu)、纖維表面化學(xué)組成、表面粗糙度等多因素影響，控制纖維/聚丙烯形成界面結(jié)晶，進(jìn)而調(diào)控其晶體結(jié)構(gòu)面臨很大困難；其二是目前界面結(jié)晶形態(tài)單一，界面增強(qiáng)效果難以保證，有時甚至造成界面強(qiáng)度的降低。有鑒于此，改善纖維/聚丙烯界面的結(jié)晶情況對于提高界面強(qiáng)度具有重要意義。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種纖維/聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，通過向纖維基材添加自組裝β成核劑并控制自組裝β成核劑的遷移析出及其在界面的組裝形態(tài)，能夠誘發(fā)纖維/聚丙烯界面的β結(jié)晶行為，并控制其形成仿觸須形態(tài)，從而獲得具有較高界面強(qiáng)度的纖維/聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明的另一目的在于提供一種纖維/聚丙烯復(fù)合材料，以通過上述的纖維/聚丙烯復(fù)合材料的制備方法制得。本發(fā)明解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提出一種纖維/聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括：將纖維基材和自組裝β成核劑進(jìn)行熔融共混和熔融紡絲得到熔紡纖維，將熔紡纖維與聚丙烯基體混合后，進(jìn)行熱壓成型和冷卻結(jié)晶。在熱壓成型過程中控制成型溫度、成型壓力和保壓時間，促使自組裝β成核劑從纖維內(nèi)遷移擴(kuò)散入纖維/聚丙烯界面，并在界面自組裝為纖維狀或樹枝狀形態(tài)；并于隨后冷卻結(jié)晶過程，誘使聚丙烯于成核劑表面附生結(jié)晶，從而在纖維/聚丙烯界面形成β型仿觸須晶體結(jié)構(gòu)。一種纖維/聚丙烯復(fù)合材料，根據(jù)上述的纖維/聚丙烯復(fù)合材料的制備方法制得。本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是：本發(fā)明實(shí)施例的纖維/聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，通過向纖維基材添加自組裝β成核劑并控制自組裝β成核劑的遷移析出及其在界面的組裝形態(tài)，能夠誘發(fā)纖維/聚丙烯基體之間界面的β結(jié)晶行為，并控制其形成仿觸須形態(tài)，從而獲得具有較高界面強(qiáng)度的纖維/聚丙烯復(fù)合材料。此外，還能夠縮短纖維/聚丙烯復(fù)合材料的成型周期，提高復(fù)合材料加工速度和應(yīng)用性能。本發(fā)明實(shí)施例的纖維/聚丙烯復(fù)合材料通過在纖維基材與聚丙烯基體界面形成富含β晶的仿觸須界面增強(qiáng)相，使得該纖維/聚丙烯復(fù)合材料具備較好的界面強(qiáng)度。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的纖維/聚丙烯復(fù)合材料二次升溫重結(jié)晶過程中的偏光照片；圖2為本發(fā)明實(shí)施例4制備的纖維/聚丙烯復(fù)合材料二次升溫重結(jié)晶過程中的偏光照片。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。下面對本發(fā)明實(shí)施例的纖維/聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法進(jìn)行具體說明。一種纖維/聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括：備取纖維基材。纖維基材選自尼龍66(pa66)、聚苯硫醚(pps)、聚醚醚酮(peek)和聚醚酰亞胺(pei)中的至少一種。其中，尼龍66的熔點(diǎn)為264℃；聚苯硫醚的熔點(diǎn)為285℃；聚醚醚酮的熔點(diǎn)為334℃；聚醚酰亞胺的加工溫度為337～427℃，起始熱分解溫度為518.7℃。可知，上述的多種纖維基材均為熔點(diǎn)在230℃以上的可熔紡聚合物。備取自組裝β成核劑。自組裝β成核劑選自芳香族類β成核劑、稀土類β成核劑和有機(jī)酸類β成核劑中的至少一種。需要進(jìn)一步說明的是，上述的成核劑為依靠分子間氫鍵作用或絡(luò)合作用形成的自組裝β成核劑。芳香族類β成核劑選自tmb系列化合物、chb-5化合物、nu-100化合物和nb-328化合物中的至少一種；稀土類β成核劑為wbg系列化合物；有機(jī)酸類β成核劑選自dcht化合物、異二酸肼和辛二酸中的至少一種。備取聚丙烯基體(pp)。聚丙烯基體選自均聚聚丙烯、嵌段共聚聚丙烯和無規(guī)共聚聚丙烯中的至少一種。聚丙烯基體的晶體形態(tài)有：α、β、γ、δ和擬六方態(tài)五種。其中，β晶型需要在自組裝β成核劑誘發(fā)條件下生成，并通過添加特定的自組裝β成核劑獲得不同的性能和效果。將纖維基材和自組裝β成核劑進(jìn)行熔融共混。將纖維基材與自組裝β成核劑混合后加入到第一擠出機(jī)。第一擠出機(jī)為雙螺桿擠出機(jī)。熔融共混過程中，第一擠出機(jī)的雙螺桿同向轉(zhuǎn)動?？刂频谝粩D出機(jī)的擠出溫度為：t1～t2，其中，t1為纖維基材的熔點(diǎn)減去40℃，t2為纖維基材的熔點(diǎn)加上20℃。以尼龍66為例，其熔點(diǎn)為264℃，則第一擠出機(jī)的擠出溫度為224℃～284℃，其它種類纖維基材同理，在此不作贅述。同時，控制第一擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為：160～250rpm。纖維基材和β成核劑在第一擠出機(jī)的作用下，將纖維基材和β成核劑充分混合并得到負(fù)載有β成核劑的纖維基材顆粒。其中，纖維基材負(fù)載的β成核劑為0.1～5wt％。將負(fù)載有β成核劑的纖維基材顆粒進(jìn)行熔融紡絲。熔融紡絲的裝置包括第二螺桿擠出機(jī)、紡絲機(jī)頭和牽伸機(jī)。此外，熔融紡絲的裝置還可以包括提供動力的流量泵和控制流量的閥門等，流量泵和閥門均為本領(lǐng)域技術(shù)人員的常規(guī)選擇，在此不作贅述。將負(fù)載有β成核劑的纖維基材顆粒加入到第二擠出機(jī)。第二擠出機(jī)為單螺桿擠出機(jī)?？刂频诙D出機(jī)的擠出溫度為：t3～t4，其中，t3為纖維基材的熔點(diǎn)減去30℃，t4為纖維基材的熔點(diǎn)加上30℃。同樣地，以尼龍66為例，其熔點(diǎn)為264℃，則第二擠出機(jī)的擠出溫度為234℃～294℃，其它種類纖維基材同理，在此不作贅述。同時，控制第二擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為：30～70rpm。將第二擠出機(jī)與紡絲機(jī)頭連用，對第一擠出機(jī)的擠出產(chǎn)物進(jìn)行再次加熱，使得負(fù)載有β成核劑的纖維基材顆粒熔融塑化后直接進(jìn)入紡絲機(jī)頭內(nèi)，有利于紡絲的進(jìn)行。通過紡絲機(jī)頭對負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材進(jìn)行紡絲?？刂萍徑z機(jī)頭的紡絲溫度為：t5～t6，其中，t5為纖維基材的熔點(diǎn)加上5℃，t6為纖維基材的熔點(diǎn)加上10℃。類似地，以尼龍66為例，其熔點(diǎn)為264℃，則紡絲機(jī)頭的紡絲溫度為259℃～274℃，其它種類纖維基材同理，在此不作贅述。通過控制紡絲機(jī)頭的溫度，使得纖維基材在其熱變形狀態(tài)下或熔融狀態(tài)下進(jìn)行處理。將紡絲產(chǎn)物加入到牽伸機(jī)內(nèi)進(jìn)行牽伸處理。設(shè)定牽伸機(jī)的牽伸速率為：20～120m/min。通過牽伸處理，能夠得到連續(xù)地和均勻地熔紡纖維，并且熔紡纖維負(fù)載有濃度分布均勻的自組裝β成核劑。將熔紡纖維與聚丙烯基體混合?；旌蠒r，將聚丙烯基體壓制成板狀或片狀，得到聚丙烯板材或聚丙烯片材。將熔紡纖維放置于兩塊相對設(shè)置的聚丙烯板材或聚丙烯片材的中間，即實(shí)現(xiàn)將熔紡纖維與聚丙烯基體的混合。將熔紡纖維與聚丙烯板材的混合物進(jìn)行熱壓成型處理。熱壓成型可以在熱壓成型機(jī)內(nèi)進(jìn)行。將上述混合物加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)，在200～250℃的溫度下和3～7mpa的壓力下成型5～10min。作為優(yōu)選，熱壓成型的條件為在220～240℃的溫度下和5mpa的壓力下成型5～7min。承上述，通過熱壓成型處理，熔紡纖維負(fù)載的β成核劑從纖維基材中遷移至纖維基材與聚丙烯基體的界面，并于界面自組裝。將熱壓成型產(chǎn)物進(jìn)行冷卻結(jié)晶。冷卻結(jié)晶可以在熱壓成型機(jī)內(nèi)進(jìn)行。具體地，可以將負(fù)載熱壓成型產(chǎn)物的熱板，從熱壓成型過程的熱壓成型機(jī)移入到另一臺熱壓成型機(jī)內(nèi)，在15～30℃的溫度下和3～7mpa的壓力下成型2～8min。作為優(yōu)選，冷卻結(jié)晶的條件為在20～25℃的溫度下和5mpa的壓力下成型4～6min。承上述，在熱壓成型過程中控制成型溫度、成型壓力和保壓時間，促使自組裝β成核劑從纖維內(nèi)遷移擴(kuò)散入纖維/聚丙烯界面，并在界面自組裝為纖維狀或樹枝狀形態(tài)；并于隨后冷卻結(jié)晶過程，誘使聚丙烯于成核劑表面附生結(jié)晶，從而在纖維/聚丙烯界面形成β型仿觸須晶體結(jié)構(gòu)。一種通過上述的纖維/聚丙烯復(fù)合材料制備方法制得的纖維/聚丙烯復(fù)合材料，通過在纖維基材與聚丙烯基體界面形成富含β晶的仿觸須截面增強(qiáng)相，使得該纖維/聚丙烯復(fù)合材料具備較好的界面強(qiáng)度。以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例1備取尼龍66、tmb-5(自組裝β成核劑)和均聚聚丙烯。尼龍66、tmb-5的質(zhì)量比為100：0.1。將尼龍66與tmb-5混合后加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在260℃的溫度下和180rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒。將負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在270℃的溫度下和50rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在270℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在30m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將均聚聚丙烯壓成板材。將單根的熔融紡絲產(chǎn)物設(shè)置于兩個相對設(shè)置的均聚聚丙烯板材之間后，加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)并在220℃的溫度下和5mpa的壓力下成型5min，得到熱壓成型產(chǎn)物。將熱壓成型產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到溫度為20℃的熱壓成型機(jī)內(nèi)，在5mpa的壓力下成型5min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。對制得的纖維/聚丙烯復(fù)合材料進(jìn)行二次升溫重結(jié)晶后，進(jìn)行偏光顯像，其照片見圖1。實(shí)施例2備取尼龍66、tmb-5(自組裝β成核劑)和均聚聚丙烯。尼龍66和tmb-5的質(zhì)量比為100：1。其余同條件同實(shí)施例1，制得纖維/聚丙烯復(fù)合材料。實(shí)施例3備取聚苯硫醚、nu-100(自組裝β成核劑)和嵌段共聚聚丙烯。聚苯硫醚和nu-100的質(zhì)量比為100：2。將聚苯硫醚與nu-100混合后加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在290℃的溫度下和170rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒。將負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在290℃的溫度下和40rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在291℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在25m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將嵌段共聚聚丙烯壓成板材。將單根的熔融紡絲產(chǎn)物設(shè)置于兩個相對設(shè)置的嵌段共聚聚丙烯板材之間后，加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)并在230℃的溫度下和5.5mpa的壓力下成型7min，得到熱壓成型產(chǎn)物。將熱壓成型產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到溫度為22℃的熱壓成型機(jī)內(nèi)，在5.5mpa的壓力下成型7min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。實(shí)施例4備取尼龍66、chb-5(自組裝β成核劑)和均聚聚丙烯。尼龍66和chb-5的質(zhì)量比為100：1。將尼龍66與tmb-5混合后加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在265℃的溫度下和180rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒。將負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在270℃的溫度下和50rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的擠出熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在270℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在30m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將均聚聚丙烯壓成板材。將單根的熔融紡絲產(chǎn)物設(shè)置于兩個相對設(shè)置的均聚聚丙烯板材之間后，加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)并在240℃的溫度下和6mpa的壓力下成型7min，得到熱壓成型產(chǎn)物。將熱壓成型產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到溫度為24℃的熱壓成型機(jī)內(nèi)，在6mpa的壓力下成型7min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。對制得的纖維/聚丙烯復(fù)合材料進(jìn)行二次升溫重結(jié)晶后，進(jìn)行偏光顯像，其照片見圖2。實(shí)施例5備取聚醚酰亞胺、wbg系列化合物(自組裝β成核劑)和無規(guī)共聚聚丙烯。聚醚酰亞胺和wbg系列化合物的質(zhì)量比為100：3。將聚醚酰亞胺與wbg系列化合物混合后加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在370℃的溫度下和190rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒。將負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在415℃的溫度下和60rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在415℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在68m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將無規(guī)共聚聚丙烯壓成板材。將單根的熔融紡絲產(chǎn)物設(shè)置于兩個相對設(shè)置的無規(guī)共聚聚丙烯板材之間后，加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)并在250℃的溫度下和5mpa的壓力下成型5min，得到熱壓成型產(chǎn)物。將熱壓成型產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到溫度為20℃的熱壓成型機(jī)內(nèi)，在5mpa的壓力下成型5min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。實(shí)施例6備取尼龍66、tmb-5和嵌段共聚聚丙烯。尼龍66和tmb-5的質(zhì)量比為100：3。將尼龍66與tmb-5混合后加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在280℃的溫度下和165rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒。將負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在274℃的溫度下和50rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在270℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在110m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將嵌段共聚聚丙烯壓成板材。將單根的熔融紡絲產(chǎn)物設(shè)置于兩個相對設(shè)置的嵌段共聚聚丙烯板材之間后，加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)并在240℃的溫度下和4mpa的壓力下成型5min，得到熱壓成型產(chǎn)物。將熱壓成型產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到溫度為20℃的熱壓成型機(jī)內(nèi)，在4mpa的壓力下成型5min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。實(shí)施例7備取聚苯硫醚、nb-328(自組裝β成核劑)和無規(guī)共聚聚丙烯。聚苯硫醚和nb-328的質(zhì)量比為100：4。將聚苯硫醚與nb-328混合后加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在300℃的溫度下和150rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到負(fù)載有β成核劑的纖維基材顆粒。將負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在290℃的溫度下和50rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的擠出熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在290℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在70m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將無規(guī)共聚聚丙烯壓成板材。將單根的熔融紡絲產(chǎn)物設(shè)置于兩個相對設(shè)置的無規(guī)共聚聚丙烯板材之間后，加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)并在220℃的溫度下和4mpa的壓力下成型10min，得到熱壓成型產(chǎn)物。將熱壓成型產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到溫度為20℃的熱壓成型機(jī)內(nèi)，在4mpa的壓力下成型10min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。實(shí)施例8備取聚醚酰亞胺、wbg系列化合物(自組裝β成核劑)和均聚聚丙烯。聚醚酰亞胺和wbg系列化合物的質(zhì)量比為100：5。將聚醚酰亞胺纖維與wbg系列化合物混合后加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在350℃的溫度下和190rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到負(fù)載有β成核劑的纖維基材顆粒。將負(fù)載有自組裝β成核劑的纖維基材顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在360℃的溫度下和60rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的擠出熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在360℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在78m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將均聚聚丙烯壓成板材。將單根的熔融紡絲產(chǎn)物設(shè)置于兩個相對設(shè)置的均聚聚丙烯板材之間后，加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)并在250℃的溫度下和5mpa的壓力下成型10min，得到熱壓成型產(chǎn)物。將熱壓成型產(chǎn)物轉(zhuǎn)移到溫度為24℃的熱壓成型機(jī)內(nèi)，在5mpa的壓力下成型10min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。對比例1備取尼龍66和均聚聚丙烯。將尼龍66加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在265℃的溫度下和180rpm的轉(zhuǎn)速下擠出。將擠出后的尼龍66顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在270℃的溫度下和50rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的擠出熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在270℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在30m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將熔融紡絲產(chǎn)物與均聚聚丙烯混合后加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)，在200℃的溫度下和5mpa的壓力下成型10min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。對比例2備取聚苯硫醚和均聚聚丙烯。將聚苯硫醚加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在290℃的溫度下和170rpm的轉(zhuǎn)速下擠出。將擠出后的聚苯硫醚纖維顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在295℃的溫度下和40rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的擠出熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在291℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在30m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將熔融紡絲產(chǎn)物與均聚聚丙烯混合后加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)，在220℃的溫度下和5mpa的壓力下成型10min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。對比例3備取聚醚酰亞胺和嵌段共聚聚丙烯。將聚醚酰亞胺加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在415℃的溫度下和190rpm的轉(zhuǎn)速下擠出。將擠出后聚醚酰亞胺纖維顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在415℃的溫度下和60rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的擠出熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在415℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在30m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將熔融紡絲產(chǎn)物與嵌段均聚聚丙烯混合后加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)，在250℃的溫度下和5mpa的壓力下成型5min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。對比例4備取聚苯硫醚和無規(guī)共聚聚丙烯。將聚苯硫醚加入到第一擠出機(jī)內(nèi)，在290℃的溫度下和170rpm的轉(zhuǎn)速下擠出。將擠出后的聚苯硫醚纖維顆粒進(jìn)行熔融紡絲。將上述產(chǎn)物加入到第二擠出機(jī)內(nèi)，在285℃的溫度下和40rpm的轉(zhuǎn)速下擠出得到的擠出熔體直接進(jìn)入紡絲噴頭內(nèi)，在295℃的溫度下進(jìn)行紡絲。將從紡絲噴頭出來的絲狀物纏繞于牽伸裝置的卷繞桶，并在冷卻過程中和在65m/min的牽伸速率下對絲狀物進(jìn)行熱牽伸處理，即完成熔融紡絲。將熔融紡絲產(chǎn)物與均聚聚丙烯混合后加入到熱壓成型機(jī)內(nèi)，在230℃的溫度下和5.5mpa的壓力下成型7min，得到纖維/聚丙烯復(fù)合材料。對實(shí)施例1～8以及對比例1～4制備的纖維/聚丙烯復(fù)合材料進(jìn)行界面剪切強(qiáng)度檢測，檢測結(jié)果見表1。表1界面剪切強(qiáng)度檢測結(jié)果序號纖維種類β成核劑wt％界面剪切強(qiáng)度mpa實(shí)施例1尼龍660.57.8實(shí)施例2尼龍6616.4實(shí)施例3聚苯硫醚114.3實(shí)施例4尼龍66217.7實(shí)施例5聚醚酰亞胺218.7實(shí)施例6尼龍66314.7實(shí)施例7聚苯硫醚312.9實(shí)施例8聚醚酰亞胺515.1對比例1尼龍6603.0對比例2聚苯硫醚03.3對比例3聚醚酰亞胺03.1對比例4聚苯硫醚03.1從表1可以看出，實(shí)施例1～8制備的纖維/聚丙烯復(fù)合材料的界面強(qiáng)度高于對比例1～4制備的纖維/聚丙烯復(fù)合材料。這說明：1)纖維基材中添加的自組裝β成核劑，利用成核劑的異相成核作用和其在纖維基材的熱遷移過程，使纖維基材的表面具有富含誘導(dǎo)聚丙烯形成界面晶體的成核位點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對纖維/聚丙烯界面結(jié)晶的控制和形成；2)由于采用的是β成核劑，可控制纖維/聚丙烯界面形成β型界面晶體；3)由于采用成核劑是自組裝β成核劑，可誘導(dǎo)負(fù)載于纖維基材表面的成核劑形成多支化形態(tài)，進(jìn)而控制纖維/聚丙烯界面形成具有仿生功能的多觸須β型界面晶體。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的纖維/聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，通過向纖維基材添加自組裝β成核劑并控制自組裝β成核劑的遷移析出及其在界面的組裝形態(tài)，能夠誘發(fā)纖維/聚丙烯界面的β結(jié)晶行為，并控制其形成仿觸須形態(tài)，從而獲得具有較高界面強(qiáng)度的纖維/聚丙烯復(fù)合材料。此外，還能夠縮短纖維/聚丙烯復(fù)合材料的成型周期，提高復(fù)合材料加工速度和應(yīng)用性能。本發(fā)明實(shí)施例的纖維/聚丙烯復(fù)合材料通過在纖維基材與聚丙烯基體界面形成富含β晶的仿觸須界面增強(qiáng)相，使得該纖維/聚丙烯復(fù)合材料具備較好的界面強(qiáng)度。以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁12