[发明专利]一种石墨烯/玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法

摘要

一种石墨烯/玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，所述的石墨烯/玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，包括以下组分重量份数的组分：聚丙烯60‑90质量份、环氧树脂5‑20质量份、石墨烯0.01‑5质量份、玻璃纤维5‑20质量份、硅烷偶联剂0.1‑1质量份、乙醇5‑10质量份、抗氧化剂0.05‑2质量份、相容增韧剂0.5‑3质量份。本发明还公开了上述石墨烯/玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法。本发明所制备的石墨烯/玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，不仅制备工艺简单，而且实验结果显示所制备的石墨烯/玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的热稳定性、强度和韧性明显改善，而且有效的消除了浮纤现象，因而可扩大聚丙烯复合材料的实际应用。

主权项

1.一种石墨烯/玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下组分：60‑90质量份聚丙烯、5‑20质量份环氧树脂、0.01‑5质量份石墨烯、5‑20质量份玻璃纤维、0.1‑1质量份硅烷偶联剂、5‑10质量份乙醇、0.05‑2质量份抗氧化剂和0.5‑3质量份相容增韧剂；所述石墨烯/玻璃纤维增强聚丙烯复合材料由包括以下步骤的方法制得：（1）将60‑90质量份干燥的聚丙烯、0.05‑2质量份的抗氧化剂和0.5‑3质量份的相容增韧剂混合均匀；（2）将0.01‑5质量份的石墨烯加入到5‑20质量份的环氧树脂中，在常温下低速搅拌辅助超声分散0.5‑3h，制得石墨烯分散液；（3）将0.1‑1质量份硅烷偶联剂溶解在5‑10质量份无水乙醇中，配制成硅烷偶联剂‑乙醇溶液，利用喷雾法将硅烷偶联剂‑乙醇溶液喷洒在5‑20质量份玻璃纤维上，然后放入烘箱中干燥50‑80min，干燥温度90‑110℃；（4）将步骤（1）中混合料经上游喂料口，送入双螺杆挤出机；将步骤（2）中石墨烯分散液经下游喂料口，送入双螺杆挤出机熔融挤出；将步骤（3）中处理后的玻璃纤维经出气口，送入双螺杆挤出机；以上三种物料利用变量泵控制加入速度，实现均匀加入的目的；（5）所述的双螺杆挤出机带有抽真空和温控装置，复合材料采用挤出机熔融挤出造粒，通过挤出机挤出时各分区温度为：第一温度区温度为190‑195℃；第二温度区温度为195‑200℃；第三温度区温度为200‑205℃；第四温度区温度为205‑210℃；机头温度为210‑215℃；主机转速：20‑50转/分钟；冷却，切粒制得产品。