CN103540015A - 用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料及其制备方法，以重量份数计，所述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料由以下组分组成：玻璃纤维30-45、均聚PP树脂50-65、碳纤维10-15、硅烷偶联剂1-3、马来酸酐接枝PP3-5、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物3-5、刚玉5-8、亚磷酸酯类抗氧剂1680.2-1.5、硬脂酸盐1-3、氧化铈0.2-0.5、受阻胺类光稳定剂0.2-0.3。本发明具有相容性好、表面没有浮纤和成本低廉的优势，制备过程简单，生产工艺可控。

Description

用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高铁相关材料，尤其是一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料及其制备方法。 
背景技术
随着高铁的快速建设发展，高铁相关产业也蓬勃发展。为了提高车辆的能量效率，减轻车体的重量成了一个新的发展趋势。各大跨国公司陆续研发了以粉料为基料，添加聚碳酸酯专用短纤、脱模剂、抗氧剂等助剂，制成高强阻燃的轻质塑料，这些塑料光滑度很高，表面无浮纤。但是，跨国公司对上述技术进行了保密并垄断了我国的粉料供应市场，导致材料成本居高不下。而我国其他厂家生产的粒料中添加了多种低端助剂导致聚酯与玻璃纤维的相容性降低，玻璃纤维在聚酯中出现分散现象，材料的物理性能和表面光洁度都达不到要求。 
发明内容
发明目的：本发明要提供一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料及其制备方法，以解决上述问题。 
技术方案：一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维30-45、均聚PP树脂50-65、碳纤维10-15、硅烷偶联剂1-3、马来酸酐接枝PP3-5、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物3-5、刚玉5-8、亚磷酸酯类抗氧剂1680.2-1.5、硬脂酸盐1-3、氧化铈0.2-0.5、受阻胺类光稳定剂0.2-0.3。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维35-40、均聚PP树脂55-60、碳纤维12-13、硅烷偶联剂2-3、马来酸酐接枝PP3-4、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物4-5、刚玉5-6、亚磷酸酯类抗氧剂1680.8-1.0、硬脂酸盐2-3、氧化铈0.3-0.4、受阻胺类光稳定剂0.25-0.3。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维35、均聚PP树脂55、碳纤维12、硅烷偶联剂2、马来酸酐接枝PP4、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物4、刚玉6、亚磷酸酯类抗氧剂1680.8、硬脂酸盐2、氧化铈0.3、受阻胺类光稳定剂0.25。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维35、均聚PP树脂55、碳纤维12、硅烷偶联剂3、马来酸酐接枝PP3、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物5、刚玉5、亚磷酸酯类抗氧剂1681.0、硬脂酸盐3、氧化铈0.4、受阻胺类光稳定剂0.3。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料的制备方法，包括如下步骤： 
步骤1：按照配比称取各组分； 
步骤2：将除玻璃纤维外的其他组分在高速混合机中混合均匀； 
步骤3：将上述混合均匀的混合物置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出，用震动计量加料装置将玻璃纤维加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的一区温度为250-265度，二区温度为260-270度，三区温度为275-290度，四区温度为290-300度，五区温度为300-315度，六区温度为310-325度，停留时间为1-2分钟，主机转速为300-350RPM。在高速混合机中混合3-5分钟。 
有益效果：本发明具有相容性好、表面没有浮纤和成本低廉的优势，制备过程简单，生产工艺可控。 
具体实施方式
实施例1 
一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维30、均聚PP树脂55、碳纤维10、硅烷偶联剂2、马来酸酐接枝PP3、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物5、刚玉6、亚磷酸酯类抗氧剂1681.0、硬脂酸盐1、氧化铈0.3、受阻胺类光稳定剂0.2。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料的制备方法，包括如下步骤： 
步骤1：按照配比称取各组分； 
步骤2：将除玻璃纤维外的其他组分在高速混合机中混合均匀，混合3-5分钟。 
步骤3：将上述混合均匀的混合物置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出，用震动计量加料装置将玻璃纤维加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的一区温度为250度，二区温度为260度，三区温度为275度，四区温度为290度，五区温度为300度，六区温度为310度，停留时间为1分钟，主机转速为300RPM。 
实施例2 
一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维35、均聚PP树脂55、碳纤维12、硅烷偶联剂2、马来酸酐接枝PP4、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物4、刚玉6、亚磷酸酯类抗氧剂1680.8、硬脂酸盐2、氧化铈0.3、受阻胺类光稳定剂0.25。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料的制备方法，其特征在于， 
步骤1：按照配比称取各组分； 
步骤2：将除玻璃纤维外的其他组分在高速混合机中混合均匀，混合3-5分钟； 
步骤3：将上述混合均匀的混合物置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出，用震动计量加料装置将玻璃纤维加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的一区温度为255度，二区温度为260度，三区温度为275度，四区温度为290度，五区温度为300度，六区温度为315度，停留时间为2分钟，主机转速为350RPM。 
实施例3 
一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维35、均聚PP树脂55、碳纤维12、硅烷偶联剂3、马来酸酐接枝PP3、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物5、刚玉5、亚磷酸酯类抗氧剂1681.0、硬脂酸盐3、氧化铈0.4、受阻胺类光稳定剂0.3。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料的制备方法，其特征在于， 
步骤1：按照配比称取各组分； 
步骤2：将除玻璃纤维外的其他组分在高速混合机中混合均匀，混合3-5分钟； 
步骤3：将上述混合均匀的混合物置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出，用震动计量加料装置将玻璃纤维加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的一区温度为260度，二区温度为270度，三区温度为275度，四区温度为295度，五区温度为310度，六区温度为320度，停留时间为1分钟，主机转速为330RPM。 
实施例4 
一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维35、均聚PP树脂65、碳纤维10、硅烷偶联剂1、马来酸酐接枝PP5、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物3、刚玉8、亚磷酸酯类抗氧剂1681.4、硬脂酸盐1、氧化铈0.2、受阻胺类光稳定剂0.3。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料的制备方法，包括如下步骤： 
步骤1：按照配比称取各组分； 
步骤2：将除玻璃纤维外的其他组分在高速混合机中混合均匀，混合3-5分钟。 
步骤3：将上述混合均匀的混合物置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出，用震动计量加料装置将玻璃纤维加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的一区温度为250-265度，二区温度为260-270度，三区温度为275-290度，四区温度为290-300度，五区温度为300-315度，六区温度为310-325度，停留时间为1-2分钟，主机转速为300-350RPM。 
实施例5 
一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维40、均聚PP树脂60、碳纤维10、硅烷偶联剂3、马来酸酐接枝PP3、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物5、刚玉5、亚磷酸酯类抗氧剂1680.3、硬脂酸盐3、氧化铈0.2、受阻胺类光稳定剂0.3。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料的制备方法，包括如下步骤： 
步骤1：按照配比称取各组分； 
步骤2：将除玻璃纤维外的其他组分在高速混合机中混合均匀，混合3-5分钟。 
步骤3：将上述混合均匀的混合物置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出，用震动计量加料装置将玻璃纤维加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的一区温度为265度，二区温度为270度，三区温度为290度，四区温度为300度，五区温度为310度，六区温度为320度，停留时间为1.5分钟，主机转速为310RPM。 
实施例6 
一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维30、均聚PP树脂60、碳纤维13、硅烷偶联剂1.2、马来酸酐接枝PP3.5、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物4.5、刚玉5、亚磷酸酯类抗氧剂1680.3、硬脂酸盐1.5、氧化铈0.2、受阻胺类光稳定剂0.25。 
上述用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料的制备方法，包括如下步骤： 
步骤1：按照配比称取各组分； 
步骤2：将除玻璃纤维外的其他组分在高速混合机中混合均匀，混合3-5分钟。 
步骤3：将上述混合均匀的混合物置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出，用震动计量加料装置将玻璃纤维加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的一区温度为265度，二区温度为270度，三区温度为290度，四区温度为300度，五区温度为315度，六区温度为325度，停留时间为1分钟，主机转速为320RPM。 
将上述实施例中获得的材料制作实验车厢板材，以现有技术为对照，用国家标准或行业标准中的方法测量相关参数。结果如表1所示， 
Figure BDA0000385565190000041
Figure BDA0000385565190000051
表1 
从表1可以看出，本发明的不仅各项物理性能优于现有技术，而且质量减轻了约5-15%，阻燃性能、抗静电性能都有所提高。 
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。 
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。 
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。 

Claims (6)

1.一种用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，其特征在于，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维30-45、均聚PP树脂50-65、碳纤维10-15、硅烷偶联剂1-3、马来酸酐接枝PP3-5、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物 3-5、刚玉5-8、亚磷酸酯类抗氧剂168 0.2-1.5、硬脂酸盐1-3、氧化铈0.2-0.5、受阻胺类光稳定剂0.2-0.3。
2.如权利要求1所述的用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，其特征在于，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维35-40、均聚PP树脂55-60、碳纤维12-13、硅烷偶联剂 2-3、马来酸酐接枝PP3- 4、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物 4-5、刚玉5-6、亚磷酸酯类抗氧剂168  0.8-1.0、硬脂酸盐2-3、氧化铈0.3-0.4、受阻胺类光稳定剂0.25-0.3。
3.如权利要求1所述的用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，其特征在于，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维35、均聚PP树脂55、碳纤维12、硅烷偶联剂 2、马来酸酐接枝PP 4、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物 4、刚玉6、亚磷酸酯类抗氧剂168  0.8、硬脂酸盐2、氧化铈0.3、受阻胺类光稳定剂0.25。
4.如权利要求1所述的用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料，其特征在于，以重量份数计，它由以下组分组成：玻璃纤维35、均聚pp树脂55、碳纤维12、硅烷偶联剂3、马来酸酐接枝PP3、苯氧基四溴双酚A聚碳酸酯齐聚物 5、刚玉5、亚磷酸酯类抗氧剂168  1.0、硬脂酸盐3、氧化铈0.4、受阻胺类光稳定剂0.3。
5.权利要求1所述的用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：按照配比称取各组分；
步骤2：将除玻璃纤维外的其他组分在高速混合机中混合均匀；
步骤3：将上述混合均匀的混合物置于双螺杆挤出机中，经熔融混合挤出，用震动计量加料装置将玻璃纤维加入双螺杆挤出机中，双螺杆挤出机的一区温度为250-265度，二区温度为260-270度，三区温度为275-290度，四区温度为290-300度，五区温度为300-315度，六区温度为310-325度，停留时间为1-2分钟，主机转速为300-350RPM。
6.如权利要求5所述的用于高速列车车厢的轻质高强阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，在高速混合机中混合3-5分钟。
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CN1569931A (zh) * 2004-04-26 2005-01-26 东莞市正昱塑胶五金有限公司 纤维增强热塑性塑料的制备方法
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