CN104177710A - 纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料 - Google Patents

纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料 Download PDF

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Abstract

一种纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，属于高分子材料技术领域。其是由以下重量份数的原料组成：聚丙烯树脂45～54份；增韧剂8～15份；聚烯烃11～17份；填料15～24份；抗氧剂0.4～0.8份；纳米碳纤维6～12份；玻璃纤维粉8～14份；加工助剂0.5～1.1份；炭黑1.6～2.7份。经测试具有如下性能指标：弯曲强度大于80～90MPa，缺口冲击强度大于18～21kj/m2，热变形温度150～170℃，能满足强度和耐热要求严苛的领域使用。

Description

纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料。
背景技术
由于经过增强的聚丙烯具有强度高，比重轻，因而广泛用于汽车和建筑材料。又,由于聚丙烯主要由碳氢组成，因此不仅无毒，而且在燃烧时发烟量低，因而广泛用于室内装饰材料。传统的增强聚丙烯主要使用玻璃纤维，如中国专利公开号CN102319454A。而近年来，随着纳米碳纤维生产成本的降低，使用纳米碳纤维增强复合材料成为可能。纳米碳纤维具有强度高，比重轻，耐温高，并且由于其具有石墨片层结构，因此稳定性特别高。纳米碳纤维具有传热好，抗静电等功能，广泛用于航空和航天等高精端领域。本发明在下面将要介绍的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料具有优异的强度和理想的耐热性能，从而能适合用于生产汽车、航空及航天领域的部件。
发明内容
本发明的任务在于提供一种纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，该材料具有强度高、耐热好的特点，能满足汽车、航空及航天领域的使用要求。
本发明的任务是这样来完成的，一种纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其是由以下重量份数的原料组成：
在本发明的一个实施例中，所述的聚丙烯树脂为熔点160℃的共聚聚丙烯。
在本发明的另一个实施例中，所述的增韧剂为马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶。
在本发明的又一个实施例中，所述的聚烯烃为低密度聚乙烯。
在本发明的再一个实施例中，所述的填料为纳米碳酸钙。
在本发明的还有一个实施例中，所述的抗氧剂为β-（4-羟基苯基-3,5-二叔丁基）丙酸正十八碳醇酯。
在本发明的更而一个实施例中，所述的纳米碳纤维为以乙烯为碳源而合成的纳米碳纤维。
在本发明的进而一个实施例中，所述的玻璃纤维粉为磨碎的玻璃纤维。
在本发明的又更而一个实施例中，所述的加工助剂为有机硅酮母粒。
在本发明的又进而一个实施例中，所述的炭黑为炭黑色母。
本发明提供的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料经测试具有如下性能指标：弯曲强度大于80～90MPa,缺口冲击强度大于18～21kj/m2，热变形温度150～170℃，能满足强度和耐热要求严苛的领域使用。
具体实施方式
实施例1：
实施例2：
实施例3：
实施例4：
由上述实施例1至4得到的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料经测试具有如下技术效果：
测试项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
弯曲强度MPa 80 82 86 90
缺口冲击强度kj/m2 18.2 18．7 19.8 20.9
热变形温度 150 155 163 170

Claims (10)

1.一种纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于其是由以下重量份数的原料组成：
         聚丙烯树脂         45～54份；
          增韧剂            8~15份；
          聚烯烃            11~17份；
          填料              15~24份；
          抗氧剂            0.4~0.8份；
         纳米碳纤维         6~12份；
          玻璃纤维粉        8~14份；
          加工助剂          0.5~1.1份；
          炭黑              1.6~2.7份。
2.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于所述的聚丙烯树脂为熔点160℃的共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于所述的增韧剂为马来酸酐接枝的三元乙丙橡胶。
4.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于所述的聚烯烃为低密度聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于所述的填料为纳米碳酸钙。
6.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于所述的抗氧剂为β-（4-羟基苯基-3,5-二叔丁基）丙酸正十八碳醇酯。
7.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于所述的纳米碳纤维为以乙烯为碳源而合成的纳米碳纤维。
8.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于所述的玻璃纤维粉为磨碎的玻璃纤维。
9.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于所述的加工助剂为有机硅酮母粒。
10.根据权利要求1所述的纳米碳纤维增强的聚丙烯合金材料，其特征在于所述的炭黑为炭黑色母。
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