本发明专利技术公开了一种玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料及其制备方法，该纤维增强聚丙烯材料由15~60wt.%玄武岩连续纤维、34~78wt.%聚丙烯树脂、5~8wt.%极性单体接枝聚合物型相容剂和0.2~2wt.%热稳定剂组成，其中所述聚丙烯树脂为230℃/2.16KG测试条件下熔融指数范围为50~200g/10min的聚丙烯树脂；所述玄武岩连续纤维的直径小于22μm且已经偶联剂进行表面处理。所得的增强聚丙烯材料不仅刚性和韧性优良，且耐酸耐碱性佳，尤其耐强酸性化学介质性能优良，适用于制作在复杂化学介质中使用的制件，且工艺简单易操作，易于推广使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纤维增强聚合物材料及其制备方法，尤其涉及一种玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料及其制备方法，属于改性聚丙烯材料
技术介绍
玄武岩作为一种火山岩，它是在地球深处经过高温高压和漫长的历史演变而成的。玄武岩通过浇铸工艺制成瓦及板用于建筑市场已有多年历史，浇铸的玄武岩钢管内衬有很高的耐磨性，广泛应用于工业生产中，此外玄武岩在粉碎状态下还可以用作混凝土的集料。采用天然耐火玄武岩挤出的连续纤维，在几乎所有的用途方面都可以用来替代石棉纤维。近十年来，玄武岩纤维已成为增强复合材料的竞争性材料，其与碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)等高技术纤维相比，除了具有高技术纤维的高强度和高模量的特点外，还具有耐高温性佳、抗氧化好、抗辐射好、绝热隔音效果佳、过滤性好、抗压缩强度和剪切强度高、适应于各种环境下使用等优异性能，且性价比好，是一种纯天然的无机非金属材料，也是一种可以满足国民经济基础产业发展需求的新型基础材料和高技术纤维。聚丙烯（PP）作为一种通用塑料，进入了日常生活的各个角落，其中经过E玻璃纤维改性的PP材料凭借其良好的刚性，在部分应用上取代了工程塑料。但玻纤增强聚丙烯材料的韧性和耐酸耐碱性均不佳，采用此种材料制成的制件不适于在复杂化学介质中使用，特别不适于在酸性的化学介质中使用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料及其制备方法，该方法制备所得的增强聚丙烯材料韧性优良，且耐酸耐碱性佳，尤其耐酸性化学介质性能优良，适用于制作在复杂化学介质中使用的制件。本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料，由以下按总重量百分比计的各组分组成：其中所述聚丙烯树脂为230℃/2.16KG测试条件下熔融指数范围为50~200g/10min的聚丙烯树脂；所述玄武岩连续纤维的直径小于22μm且已经偶联剂进行表面处理，其与聚丙烯树脂结合能够为增强材料提供所需的刚性和韧性。其进一步的技术方案为：所述聚丙烯树脂为由不同熔融指数聚丙烯复配而得的熔融指数为50~200g/10min的聚丙烯树脂，或由过氧化物降解普通聚丙烯而得的具有50~200g/10min单一熔融指数的聚丙烯树脂。热稳定剂能够减少材料在加工过程中及后期使用过程中材料的分解，本专利技术中所述热稳定剂为双酚A、苯基对苯二胺、二苯基对苯二胺、4-羟基十二烷酰替苯胺、4-羟基十八烷酰替苯胺、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三苯酯、亚磷酸辛二苯酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯、三甲基苯、2,2’-甲撑双（4-乙基-6-叔丁基苯酚）、对叔丁基杯[4]芳烃、对叔丁基杯[6]芳烃和对叔丁基杯[8]芳烃中的至少一种。所述热稳定剂优选为苯基对苯二胺、二苯基对苯二胺、亚磷酸三苯酯和对叔丁基杯[6]芳烃中的至少一种。相容剂可用以增加纤维与树脂间的接合性，提高材料的力学性能。本专利技术中所述极性单体接枝聚合物型相容剂中聚合物为聚乙烯和聚丙烯中的至少一种，所述极性单体为马来酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸和丙烯酸酯中的至少一种。所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯。本专利技术还公开了一种玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）将聚丙烯树脂、极性单体接枝聚合物型相容剂和热稳定剂加入到双螺杆挤出机中进行充分熔融并混合均匀得到高温熔体，其中双螺杆的温度范围为260~340℃，聚丙烯树脂的用量为34~78wt.%，极性单体接枝聚合物型相容剂的用量为5~8wt.%，热稳定剂的用量为0.2~2wt.%；（2）将经偶联剂处理后的玄武岩连续纤维牵引穿过浸渍模具，与（1）中所得高温熔体充分接触，其中玄武岩连续纤维的用量为15~60wt.%，浸渍模具的温度范围为200~320℃；（3）将（2）中经浸渍后的玄武岩连续纤维进行牵引并依次进行水冷却、切粒机造粒，得到粒子长度为5~20mm的玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料。本专利技术的有益技术效果是：该纤维增强聚丙烯材料由玄武岩连续纤维、聚丙烯树脂、极性单体接枝聚合物型相容剂和热稳定剂组成其中所述聚丙烯树脂为230℃/2.16KG测试条件下熔融指数范围为50~200g/10min的聚丙烯树脂；所述玄武岩连续纤维的直径小于22μm且已经偶联剂进行表面处理。所得的增强聚丙烯材料不仅刚性和韧性优良，且耐酸耐碱性佳，尤其耐强酸性化学介质性能优良，适用于制作在复杂化学介质中使用的制件，且工艺简单易操作，易于推广使用。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明，下述实施例仅用于说明本专利技术，但并不限制本专利技术。实施例1聚丙烯树脂EP640T（熔融指数50g/10min）78KG，极性单体接枝聚合物型相容剂CA100（马来酸酐接枝均聚聚丙烯，接枝率为0.9）5KG，热稳定剂(亚磷酸三苯酯与对叔丁基杯[6]芳烃按1:1混合)2KG混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，其中双螺杆的温度设为260℃，对上述物料进行充分熔融混合。将15KG玄武岩连续纤维从320℃的浸渍模具中拉出后，依次进行牵引、冷却、切粒，得到所需要的玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料A。实施例2聚丙烯树脂K7100（熔融指数110g/10min）60.6KG，极性单体接枝聚合物型相容剂PC-1（马来酸酐接枝共聚聚丙烯，接枝率为0.7）8KG，热稳定剂(苯基对苯二胺与亚磷酸三苯酯按1:2混合)1.4KG混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，其中双螺杆的温度设为270℃，对上述物料进行充分熔融混合。将30KG玄武岩连续纤维从220℃的浸渍模具中拉出后，依次进行牵引、冷却、切粒，得到所需要的玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料B。实施例3聚丙烯树脂HM2015（熔融指数为140g/10min）44.4KG，极性单体接枝聚合物型相容剂BONDYRAM 1001CN（马来酸酐接枝均聚聚丙烯，接枝率为0.9）5KG，热稳定剂(二苯基对苯二胺与亚磷酸三苯酯按1:2混合)0.6KG混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，其中双螺杆的温度设为300℃，对上述物料进行充分熔融混合。将50KG玄武岩连续纤维从280℃的浸渍模具中拉出后，依次进行牵引、冷却、切粒，得到所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：由以下按总重量百分比计的各组分组成：其中所述聚丙烯树脂为230℃/2.16KG测试条件下熔融指数范围为50~200g/10min的聚丙烯树脂；所述玄武岩连续纤维的直径小于22μm且已经偶联剂进行表面处理。FDA0000322929481.jpg
【技术特征摘要】
1.一种玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：由以下按总重量
百分比计的各组分组成：
其中所述聚丙烯树脂为230℃/2.16KG测试条件下熔融指数范围为50~2
00g/10min的聚丙烯树脂；所述玄武岩连续纤维的直径小于22μm且已
经偶联剂进行表面处理。
2.根据权利要求1所述的玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：
所述聚丙烯树脂为由不同熔融指数聚丙烯复配而得的熔融指数为50~2
00g/10min的聚丙烯树脂，或由过氧化物降解普通聚丙烯而得的具有5
0~200g/10min单一熔融指数的聚丙烯树脂。
3.根据权利要求1所述的玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：
所述热稳定剂为双酚A、苯基对苯二胺、二苯基对苯二胺、4-羟基十二
烷酰替苯胺、4-羟基十八烷酰替苯胺、亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三
苯酯、亚磷酸辛二苯酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-
羟基苄基）苯、三甲基苯、2,2’-甲撑双（4-乙基-6-叔丁基苯酚）、
对叔丁基杯[4]芳烃、对叔丁基杯[6]芳烃和对叔丁基杯[8]芳烃中的至
少一种。
4.根据权利要求3所述的玄武岩连续纤维增强聚丙烯材料，其特征在于：
所述热稳定剂为苯基对苯二胺、二苯基对苯
\t二胺、亚磷酸三苯酯和对叔丁基杯...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵华，杨泽，龚军，夏建盟，何威，肖鹏，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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