[发明专利]一种耐高温的玻纤增强聚丙烯复合材料

说明书

本发明属于玻纤增强聚丙烯复合材料技术领域，具体涉及一种耐高温的玻纤增强聚丙烯复合材料，包括以下原料：聚丙烯、高密度低压聚乙烯、无碱玻璃纤维、改性玄武岩纤维、聚丙烯接枝马来酸酐、硬质酸钠、硅灰石粉、硅烷偶联剂。本发明相比现有技术具有以下优点：本发明中通过对玄武岩纤维改性，与高密度低压聚乙烯、无碱玻璃纤维协同作用，能够使聚丙烯的晶体形态发生变化，晶体尺寸增加，晶体之间的间隙增加，硬质酸钠、硅灰石粉等有效填充晶体之间的间隙，保证晶体之间的相互作用，进而保证其内应力得到保证，不容易出现裂缝，在增强复合材料力学性能的同时进一步提高材料的耐高温性能，进一步拓宽其使用范围。

技术领域

本发明属于玻纤增强聚丙烯复合材料技术领域，具体涉及一种耐高温的玻纤增强聚丙烯复合材料。

背景技术

聚丙烯是结构较为规则的结晶性聚合物，具有良好的性能，密度小、成本低、产量大、化学稳定性好，易加工成型和可回收利用，已广泛应用于生活用品、汽车、家电等领域，但是聚丙烯成型收缩率大，对缺口十分敏感，低温易开裂，冲击性能差，现有技术为了解决以上问题，用玻璃纤维改性聚丙烯材料，使其具有较好的刚性，在部分应用上取代了工程塑料，经过改性后的聚丙烯材料的结晶性能会有很大改变，从而影响到力学性能，但是由于横纵向收缩的差异，导致玻纤增强聚丙烯材料翘曲严重，有一些专门针对翘曲做的改善，但效果不佳，在热焊接密封性和耐压强度方面效果也不尽如人意；为了解决这一问题，申请号为201710478880.7一文中公开了一种低翘曲性、易焊接、高耐压的玻纤增强聚丙烯材料，通过将特定含量、特定长径比的晶须添加到聚丙烯基体树脂中，辅以特定含量的聚乙烯以及特定含量的成核剂，通过各组分的复配，使得玻纤增强聚丙烯材料的横向收缩率的差异得到改善，从根本上改善了材料的翘曲性，焊接密封性得到了较大提高，拓宽了玻纤增强聚丙烯材料的应用范围；玄武岩纤维是以天然玄武岩矿石为原料，高温熔融拉丝制成，具有良好的电绝缘性能，是一种新兴的高强度材料，用于聚丙烯能够提高聚丙烯基体的耐热性能和耐腐蚀性能，在实际应用中意义重大，但同样会出现界面横晶，造成基体结晶不均匀，影响复合材料的性能，容易出现内应力和裂缝，导致力学性能下降；随着对复合材料性能要求的不断提高，玻纤增强聚丙烯材料无法满足高强度的力学要求，同时无法满足耐热性能，而仅使用玄武岩纤维，也会出现影响材料性能的问题，因此，需要对聚丙烯复合材料的制备方法进一步研究。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种耐高温的玻纤增强聚丙烯复合材料。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种耐高温的玻纤增强聚丙烯复合材料，其包括以下重量份的原料：聚丙烯65-75份、高密度低压聚乙烯12-18份、无碱玻璃纤维6-10份、改性玄武岩纤维16-20份、聚丙烯接枝马来酸酐4-6份、硬质酸钠1-2份、硅灰石粉0.8-1.6份、硅烷偶联剂2-3份；

所述改性玄武岩改性纤维的制备方法包括以下步骤：

（1）将玄武岩纤维置于质量浓度为6-8%的硝酸溶液中浸泡10-20分钟，然后用去离子水冲洗至中性，烘干至含水量低于15%备用；

（2）按重量份计，将上述烘干后的玄武岩纤维22-28份、生姜精油1-3份、2,3-二氨基-2-丁烯二腈6.2-6.8份、磺化聚丙烯酰胺1.5-2.5份在球磨罐中进行球磨，球磨氛围为氮气氛围，球料比为20-30:1，转速为600-800转/分钟，球磨时间为4-6小时，得到球磨料，在温度为55-75℃的条件下干燥至含水量低于10%，得到干燥球磨料；

（3）将干燥球磨料浸入浓度为1-2mol/L的双氧水溶液中，固液质量比为1:3-5，然后加入相当于球磨料重量1.8-2.6%的氯化铜、0.6-0.8%的碳纳米管、0.1-0.3%对甲苯磺酸，在0-5℃的冰水浴中搅拌混合30-40分钟，完成后用强度为4.5-4.9J/cm²的脉冲强光照射处理6-10秒，完成后过滤，在温度为85-95℃条件下干燥1-2小时即可。