[发明专利]一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法

说明书

本发明公开了一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法，包括如下步骤：（1）玄武岩纤维制备、（2）混合压制成型。本发明对聚丙烯复合塑料的制备方法进行了特殊的改进处理，有效的改善了聚丙烯复合塑料的综合使用品质，制得的聚丙烯复合塑料具有很强的耐化学腐蚀能力，且力学特性优良，耐高温稳定性好，使用寿命长。

技术领域

本发明属于高性能纤维及复合材料领域，具体涉及一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法。

背景技术

聚丙烯，英文缩写为 PP，1957 年于意大利首先投入工业生产，是继聚乙烯（PE）之后的又一个重要的塑料品种。聚丙烯材料无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用，具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。该材料的制品耐寒性差，低温冲击强度低。制品在使用中易受 光、热和氧的作用而老化、耐候性差易燃烧、韧性不好，静电度高，染色性、印刷性和黏合性差等缺点。

为了改善聚丙烯材料的综合使用品质，多是在聚丙烯材料中添加增强材料等功能性成分，形成聚合物复合塑料材料。现如今，最典型的聚合物复合材料的增强材料为玻璃纤维。玻璃纤维具有较好的强度特性和与基体之间相对良好的界面粘附性，但玻璃纤维的生产工艺对于人体有一定的伤害，其生产过程中所产生的悬浮物质对于人体的呼吸道有强烈的刺激作用，对于皮肤敏感的人也有不良反应，此外诸如s玻璃纤维品类的高强度、耐高温的高品质玻璃纤维的生产成本较高，而在市场竞争日益加剧的今天，降低原料生产成本是提升市场竞争力的重要因素。高品质的玻璃纤维造价较为昂贵，不适用于产品竞争力的提升，因此需要一种可替代的高品质纤维。

玄武岩纤维，是用天然玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维，强度与高强度S玻璃纤维相当，但造价较后者便宜许多，且其产品废弃后可直接在环境中降解，无任何危害，因而是一种名副其实的绿色、环保材料。我国已把玄武岩纤维列为重点发展的四大纤维之一。申请号为：201310354642.7公开了一种汽车内饰件用玄武岩纤维增强聚丙烯复合塑料，其中在均聚聚丙烯中添加使用了玄武岩纤维，达到了改善塑料整体理化特性的效果，但对于复合材料整体的耐高温稳定性等改善不明显。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种耐老化且力学性能优异的聚丙烯复合塑料的制备方法，包括如下步骤：

（1）玄武岩纤维制备：

1）先将莫来石粉投入到盐酸溶液中浸泡处理2~3min，处理完成后滤出再投入到磷酸溶液中浸泡处理3~4min，处理完成后滤出再投入到氢氧化钠溶液中浸泡处理2~4min，处理完成后滤出最后用去离子水冲洗一遍后备用；

2）将操作1）处理后的莫来石粉投入到煅烧炉内，先加热保持煅烧炉内的温度为300~400℃，保温煅烧处理20~30min后，再将煅烧炉内的温度升至800~900℃，保温煅烧处理40~50min后取出，自然冷却至室温备用；

3）将操作2）处理后的莫来石粉投入到改性处理液中，加热保持改性处理液的温度为85~95℃，不断超声处理10~15min后滤出，将处理后的莫来石粉放入到干燥箱内干燥处理1~1.5h后取出得改性填料备用；所述的改性处理液由如下重量份的物质组成：6~10份复合树脂、2~3份壳聚糖、1~4份钛酸酯偶联剂、1~1.5份二氧化钛、0.1~0.2份锆粉、1~3份十二烷基苯磺酸钠、5~8份丙酮、120~140份水；

4）按对应重量份称取下列原料备用：90~100份玄武岩、8~12份蛇纹岩、15~20份石英砂、13~17份操作3）制得的改性填料；