CN105315547A - 一种高韧性聚丙烯复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高韧性剑麻纤维增强聚丙烯复合材料，由下述组分按重量份组成：聚丙烯80-100份，剑麻纤维0-20份，将剑麻纤维经氢氧化钠溶液处理，KH550偶联剂偶联处理，与聚丙烯共混，然后采用熔融挤出的方法将共混物注塑成标准样件，其特征在于聚丙烯的熔点在170℃作用，熔融挤出温度180℃-200℃。本发明材料易得，生产工艺简单，有效的改善了聚丙烯的韧性，材料的拉伸强度最高达34MPa，弯曲强度最高达49.9MPa，压缩强度最高达49.2MPa，冲击强度最高达3.8KJ/m2，解决了聚丙烯的脆性严重不足的问题，进而拓展了聚丙烯在汽车、电子、居家装饰和建筑材料等诸多领域的应用。
Description
技术领域：
本发明属于材料科学中的高分子复合材料领域，涉及一种利用剑麻纤维制备出高韧性聚丙烯复合材料的方法。根据本发明所制备的剑麻纤维聚丙烯复合材料，比纯聚丙烯有了明显的改善，拉伸强度、弯曲强度、压缩强度明显提高，成型收缩率明显降低。本发明所涉及的方法操作简单、制备材料的性能可控性强，适用于实验室及企业产业化生产，本材料是一种高韧性聚丙烯复合材料。
背景技术：
剑麻纤维增强聚丙烯在汽车中的应用范围正由仪表盘等内饰件向发动机罩等外装件、车身和结构件扩展，应用范围不断扩大，并对材料的可回收性予以高度关注。这种材料加工生产能量消耗少，无污染，对二氧化碳的吸收能力强，可循环再生利用，符合环保回收要求；密度小、质量轻，符合汽车轻量化的要求；隔音、隔热性能好，能量吸收能力好，耐冲击，无脆性断裂，断裂后无锋利棱角，具有良好的刚度，符合安全性能的要求；剑麻纤维和聚丙烯原料来源广泛，价格低廉，可达到降低成本的目的。
发明内容：
本发明的目的是为解决聚丙烯力学性能较差而提供的一种聚丙烯增韧改性方法。
实现本发明目的技术解决方案为聚丙烯增韧改性方法，将剑麻纤维经氢氧化钠溶液预处理，KH550偶联剂偶联处理，与聚丙烯共混，然后采用熔融挤出的方法将共混物注塑成标准样件，其特征在于聚丙烯的熔点在170℃左右，熔融挤出温度180-200℃。
一种高韧性聚丙烯复合材料的组分和重量组分数配比为：聚丙烯80-100份、剑麻纤维5-20份。
所述的聚丙烯的数均分子量为8-15万
所述的麻纤维为剑麻纤维，剑麻纤维的添加量为总质量的5-20%
所述的偶联剂选取的是KH550偶联剂
所述的剑麻纤维处理剂为氢氧化钠溶液
具体实施方式：
实施例一
聚丙烯100份
剑麻纤维0份
首先将剑麻纤维经氢氧化钠溶液处理，KH550偶联剂偶联处理，再与聚丙烯共混，将混合后的物料由料斗加入双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、水冷、风力冷却干燥、造粒、均化，其中熔融挤出温度180-200℃。
实施例二
聚丙烯95份
剑麻纤维5份
工艺条件如实施例一
实施例三
聚丙烯90份
剑麻纤维10份
工艺条件如实施例一
实施例四
聚丙烯85份
剑麻纤维15份
工艺条件如实施例一
实施例五
聚丙烯80份
剑麻纤维20份
性能测试结果：
| 测试项目 | 测试标准 | 单位 | 实施例一 | 实施例二 | 实施例三 | 实施例四 | 实施例五 |
| 压缩强度 | ISO179 | MPa | 44.2 | 46.9 | 47.6 | 48.1 | 49.2 |
| 拉伸强度 | ISO527 | MPa | 25.1 | 30.6 | 31.3 | 32.9 | 34.2 |
| 伸长率 | ISO527 | % | 120 | 12 | 10 | 9 | 8 |
| 弯曲强度 | ISO178 | MPa | 40.2 | 45.1 | 46.2 | 47.6 | 49.9 |
| 冲击韧性 | ISO2039 | KJ/m2 | 3.91 | 3.8 | 3.4 | 3.2 | 3.1 |
| 收缩率 | ISO2577 | % | 0.22 | 0.19 | 0.19 | 0.18 | 0.18 |
| 密度 | DIN53479 | g/cm2 | 1.112 | 1.234 | 1.248 | 1.321 | 1.332 |
Claims (6)
1.一种制备高韧性聚丙烯复合材料方法，是通过氢氧化钠溶液预处理偶联剂处理，剑麻纤维与聚丙烯共混，其特征重量比配方为，PP：80-100份，剑麻纤维0-20份。
2.一种制备高韧性聚丙烯复合材料方法，所述的PP复合材料，其聚丙烯的分子量选取为12×106的聚丙烯，占总体质量的80%-100%。
3.一种制备高韧性聚丙烯复合材料方法，所述的PP复合材料，增韧材料选取的是剑麻纤维，其添加量为总质量的0-20%。
4.一种制备高韧性聚丙烯复合材料方法，所述的PP复合材料，预处理溶液选取氢氧化钠溶液。
5.一种制备高韧性聚丙烯复合材料方法，所述的PP复合材料，偶联剂选取KH550偶联剂。
6.一种制备高韧性聚丙烯复合材料方法，所述的PP复合材料复合方法，其生产工艺包括以下步骤：将剑麻纤维经氢氧化钠预处理，KH550偶联剂偶联处理，按配比将剑麻纤维与聚丙烯共混，然后采用熔融挤出的方法将共混物注塑成标准样件，双螺旋挤出机的温度设置为一区：170-180℃，二区：175-185℃，三区：180-190℃，四区：180-200℃，五区：185-195℃，六区：190-200℃，七区：195-205℃，八区：200-210℃，九区：200-210℃，机头：195-205℃，主机转速150-200rpm，辅机转速7-15rpm。
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| CN201410365812.6A CN105315547A (zh) | 2014-07-28 | 2014-07-28 | 一种高韧性聚丙烯复合材料的制备方法 |
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| CN (1) | CN105315547A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109531951A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-03-29 | 深圳Tcl新技术有限公司 | 家电外观件制备工艺、家电外观件及家电 |
| CN110343314A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-10-18 | 中塑联新材料科技湖北有限公司 | 一种用废旧纺织品开松纤维制备塑料增强增韧剂的方法 |
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2014
- 2014-07-28 CN CN201410365812.6A patent/CN105315547A/zh active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160210 |