CN111607167A - 一种玻纤增强聚丁烯合金复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种玻纤增强聚丁烯合金复合材料及其制备方法。本发明提供的聚丁烯合金(PB‑A)包括以下组分：聚丁烯合金60～85％；玻璃纤维14～39％；抗氧剂0.05～0.9％；聚乙烯蜡0.05～0.8％；外润滑剂0.05～0.8％；所述复合材料为颗粒料，所述颗粒料中玻璃纤维的长度与所述颗粒料的长度相等。本发明提供的聚丁烯合金(PB‑A)复合材料掺杂有一定量的玻璃纤维，这些玻璃纤维均匀分散在复合材料中，并且长度与复合材料颗粒的长度相等，从而有效提高了复合材料的力学性能。

Description

一种玻纤增强聚丁烯合金复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种玻纤增强聚丁烯合金复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丁烯合金，又称PB-A，是一种高分子聚合物，主要由丁烯和第二单体聚合而成。PB-A既具有PB-1聚合物优异的耐蠕变、耐高温、低收缩性、高抗冲性能的优点，又具备聚丙烯高模量、高表面硬度、快速成型的特点，非常适用于制作耐磨、耐高温、环保、防腐蚀、抗水垢、抗冻裂的绿色管材和管件。
虽然聚丁烯合金具有以上诸多优点，但现有聚丁烯合金的力学性能还有待进一步加强，如何提高聚丁烯合金的力学性能，从而拓宽其应用领域，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种玻纤增强聚丁烯合金复合材料及其制备方法，本发明提供的玻纤增强聚丁烯合金复合材料具有十分优异的力学性能。
本发明提供了一种玻纤增强聚丁烯合金复合材料，以重量百分数计，包括以下组分：
Figure BDA0002533432970000011
所述复合材料为颗粒料，所述颗粒料中玻璃纤维的长度与所述颗粒料的长度相等。
优选的，所述聚丁烯合金中的聚丁烯含量为60～95wt％，聚丙烯含量为4.9～35wt％，聚丁烯-聚丙烯嵌段共聚物含量为0.1～5wt％。
优选的，所述聚丁烯合金的重均分子量为50000～2000000；所述聚丁烯合金在190℃测试温度和2.16kg测试负荷条件下的熔融指数＞0.1g/10min。
优选的，所述玻璃纤维的牌号包括EDR17-2400-362K、SE2348和T635B中的一种或多种。
优选的，所述玻璃纤维的直径为1～50μm；所述玻璃纤维的长度为10～25mm。
优选的，所述抗氧剂的牌号包括1010、3114、1076、330、168、618、626和264中的一种或多种。
优选的，所述聚乙烯蜡的数均分子量为2000～10000。
优选的，所述外润滑剂包括硬脂酸钙和/或硬脂酸锌。
本发明提供了一种上述技术方案所述的玻纤增强聚丁烯合金复合材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将聚丁烯合金、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂熔融共混，得到熔融混合料；
b)将玻璃纤维长丝分散到所述熔融混合料中，之后进行牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金复合材料。
优选的，步骤b)中，所述切粒的长度为10～25mm。
与现有技术相比，本发明提供了一种玻纤增强聚丁烯合金复合材料及其制备方法。本发明提供的聚丁烯合金(PB-A)包括以下组分：聚丁烯合金60～85％；玻璃纤维14～39％；抗氧剂0.05～0.9％；聚乙烯蜡0.05～0.8％；外润滑剂0.05～0.8％；所述复合材料为颗粒料，所述颗粒料中玻璃纤维的长度与所述颗粒料的长度相等。本发明提供的聚丁烯合金(PB-A)复合材料掺杂有一定量的玻璃纤维，这些玻璃纤维均匀分散在复合材料中，并且长度与复合材料颗粒的长度相等，从而有效提高了复合材料的力学性能。因此，由本发明提供的聚丁烯合金(PB-A)复合材料制成的成型制品力学性能均衡，尤其是冲击强度比较高；低收缩，高尺寸稳定性；低翘曲，各向异性小；低蠕变，抗动态疲劳性好。本发明提供的制备方法包括以下步骤：a)将聚丁烯合金、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂熔融共混，得到熔融混合料；b)将玻璃纤维长丝分散到所述熔融混合料中，之后进行牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金复合材料。本发明提供的制备方法通过先将聚丁烯合金与除了玻璃纤维之外的其他添加料熔融共混，再将玻璃纤维长丝分散到聚丁烯合金熔融混合料中，最后切粒，有效地保证了玻璃纤维长丝的长度在切粒之前不被破坏，从而使得最终制备获得的玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料能够具有优异的力学性能，同时该制备方法条件易控，制备出的复合材料性能稳定。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种玻纤增强聚丁烯合金复合材料，以重量百分数计，包括以下组分：
Figure BDA0002533432970000031
所述复合材料为颗粒料，所述颗粒料中玻璃纤维的长度与所述颗粒料的长度相等。
本发明提供的玻纤增强聚丁烯合金复合材料包括聚丁烯合金、玻璃纤维、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂。其中，所述聚丁烯合金为基体组分；所述聚丁烯合金中的聚丁烯含量优选为60～95wt％，具体可为60wt％、61wt％、62wt％、63wt％、64wt％、65wt％、66wt％、67wt％、68wt％、69wt％、70wt％、71wt％、72wt％、73wt％、74wt％、75wt％、76wt％、77wt％、78wt％、79wt％、80wt％、81wt％、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％、91wt％、92wt％、93wt％、94wt％或95wt％；所述聚丁烯合金中的聚丙烯含量优选为4.9～35wt％，具体可为4.9wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％或35wt％；所述聚丁烯合金中的聚丁烯-聚丙烯嵌段共聚物含量优选为0.1～5wt％，具体可为0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.7wt％、2wt％、2.3wt％、2.5wt％、2.7wt％、3wt％、3.2wt％、3.5wt％、3.7wt％、4wt％、4.2wt％、4.5wt％、4.7wt％或5wt％；所述聚丁烯合金的重均分子量优选为50000～2000000，具体可为50000、60000、70000、80000、90000、100000、200000、300000、400000、500000、600000、700000、750000、800000、900000、1000000、1200000、1500000、1700000或2000000。在本发明中，为了利于玻璃纤维分散，使得玻纤增强聚丁烯合金复合材料力学等性能更佳，所述聚丁烯合金在190℃测试温度和2.16kg测试负荷条件下的熔融指数优选为＞0.1g/10min，具体可为0.54g/10min或0.62g/10min。在本发明中，所述聚丁烯合金在复合材料中的含量为60～85wt％，具体可为60wt％、61wt％、62wt％、63wt％、64wt％、65wt％、66wt％、67wt％、68wt％、69wt％、70wt％、71wt％、72wt％、73wt％、74wt％、75wt％、76wt％、77wt％、78wt％、79wt％、80wt％、81wt％、82wt％、83wt％、84wt％或85wt％。
在本发明中，所述玻璃纤维均匀分散在所述复合材料中，且其在该复合材料中的长度与所述复合材料颗粒的长度相等，所述玻璃纤维的长度优选为10～25mm，具体可为10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm或25mm。在本发明中，上述玻璃纤维的存在和长度可有效赋予复合材料优异的力学性能。在本发明中，所述玻璃纤维的牌号优选包括巨石集团有限公司的EDR17-2400-362K、凯茵化工的SE2348和长河化工有限公司的T635B中的一种或多种；所述玻璃纤维的直径优选为1～50μm，更优选为5～25μm，具体可为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13μm、14μm、15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm或25μm。在本发明中，所述玻璃纤维在复合材料中的含量为14～39wt％，具体可为14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％、24wt％、25wt％、26wt％、27wt％、28wt％、29wt％、30wt％、31wt％、32wt％、33wt％、34wt％、35wt％、36wt％、37wt％、38wt％或39wt％。
在本发明中，所述抗氧剂起到抗氧老化作用，其牌号包括但不限于1010、3114、1076、330、168、618、626和264中的一种或多种，优选为抗氧剂1010和抗氧剂168复配，所述抗氧剂1010和抗氧剂168的质量比优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:1、1:1.5或1:2。在本发明中，所述抗氧剂在复合材料中的含量为0.05～0.9wt％，具体可为0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％或0.9wt％。
在本发明中，所述聚乙烯蜡作为内润滑剂，其数均分子量优选为2000～10000，具体可为2000、2500、3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000、9500或10000。在本发明中，所述聚乙烯蜡在复合材料中的含量为0.05～0.8wt％，具体可为0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％或0.8wt％。
在本发明中，所述外润滑剂包括但不限于硬脂酸钙和/或硬脂酸锌，优选为硬脂酸钙和硬脂酸锌复配，所述硬脂酸钙和硬脂酸锌的质量比优选为1：(0.5～2)，具体可为1:0.5、1:1、1:1.5或1:2。在本发明中，所述外润滑剂在复合材料中的含量为0.05～0.8wt％，具体可为0.05wt％、0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％或0.8wt％。
本发明提供的聚丁烯合金(PB-A)复合材料掺杂有一定量的玻璃纤维，这些玻璃纤维均匀分散在复合材料中，并且长度与复合材料颗粒的长度相等，从而有效提高了复合材料的力学性能。因此，由本发明提供的玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料制成的成型制品力学性能均衡，尤其是冲击强度比较高；低收缩，高尺寸稳定性；低翘曲，各向异性小；低蠕变，抗动态疲劳性好。
本发明还提供了一种上述技术方案所述玻纤增强聚丁烯合金复合材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将聚丁烯合金、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂熔融共混，得到熔融混合料；
b)将玻璃纤维长丝分散到所述熔融混合料中，之后进行牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金复合材料。
在本发明提供的制备方法中，首先将聚丁烯合金、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂按比例熔融共混，得到熔融混合料，其具体过程优选包括：首先将聚丁烯合金、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂按比例混合均匀；然后将混合料送入挤出机中熔融共混，得到熔融混合料。其中，所述混合优选在高速混合机中进行，所述混合的时间优选为4～6min；所述挤出机的一区温度优选为130～145℃，二区温度优选为180～210℃，三区温度优选为180～210℃，四区温度优选为185～210℃，五区温度优选为185～210℃，六区温度优选为190～215℃，七区温度优选为190～215℃，机头温度优选为200～210℃；所述挤出机的螺杆直径优选为20～50mm，具体可为20mm、25mm、30mm、35mm、40mm、45mm或50mm；所述挤出机的螺杆长径比优选为30～60，具体可为30、35、40、45、48、50、55或60；所述挤出机的喂料频率优选为30～50Hz。
在本发明提供的制备方法中，得到熔融混合料后，将玻璃纤维长丝分散到所述熔融混合料中。其中，所述玻璃纤维长丝的用量应该保证最终制备的玻纤增强聚丁烯合金复合材料中玻璃纤维占比达到14～39wt％；所述玻璃纤维长丝的牌号优选包括巨石集团有限公司的EDR17-2400-362K、凯茵化工的SE2348和长河化工有限公司的T635B中的一种或多种。在本发明中，所述玻璃纤维长丝的分散优选在设置有碾辊的浸渍设备中进行，所述碾辊优选为“品”字形碾辊，所述“品”字形碾辊包括三个碾辊，三个碾辊两两之间平行排列，整体呈“品”字形。在本发明中，采用“品”字形的碾辊能使玻璃纤维长丝在“品”字型碾辊的间隙中进行碾压分散，从而使玻纤变的松散，而不是拧成一股绳子，进而方便粘稠的熔融混合料浸润到玻璃纤维束中，提高玻纤分散效果。在本发明中，为了提高分散效果，在所述“品”字形碾辊的外表面还增设花纹。
在本发明提供的制备方法中，玻璃纤维长丝在熔融混合料中分散均匀后，进行牵引、冷却和切粒处理。其中，本发明对所述牵引、冷却和切粒的具体方式和设备没有特别限定，本领域技术人员根据实际情况选择合适的方式和设备即可；所述切粒的长度优选为10～25mm，具体可为10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm、24mm或25mm。在本发明中，伴随着切粒处理，复合材料以及分散在复合材料中的玻璃纤维长丝被切断，得到颗粒状的玻纤增强聚丁烯合金复合材料，由于玻璃纤维长丝的原长度要远远大于切粒的长度，因此经过切粒后得到的复合材料颗粒中的绝大部分玻璃纤维的长度与复合材料颗粒的长度保持一致。
本发明提供的制备方法通过先将聚丁烯合金与除了玻璃纤维之外的其他添加料熔融共混，再将玻璃纤维长丝分散到聚丁烯合金熔融混合料中，最后切粒，有效地保证了玻璃纤维长丝的长度在切粒之前不被破坏，从而使得最终制备获得的玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料能够具有优异的力学性能，同时该制备方法条件易控，制备出的复合材料性能稳定。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
1)成分设计：
聚丁烯合金(PB-A)85wt％、玻璃纤维14wt％、抗氧剂0.9wt％、聚乙烯蜡0.05wt％、外润滑剂0.05wt％；
其中，聚丁烯含量为80wt％，聚丙烯含量为18wt％，聚丁烯-聚丙烯嵌段共聚物含量为2wt％，重均分子量为750000，熔融指数(190℃，2.16kg)为0.54g/10min；
抗氧剂为1010和168按质量比1:2复配；
聚乙烯蜡的数均分子量为2000；
玻璃纤维为巨石集团有限公司的EDR17-2400-362K，纤维直径17μm；
润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按质量比1:1复配。
2)玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料的制备：
按照上述成分设计，将聚丁烯合金(PB-A)、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混，得到熔融混合料。之后，所述熔融混合料从双螺杆挤出机的机头挤出，进入到浸渍设备中，同时向浸渍设备加入玻璃纤维长丝，通过设置在浸渍设备中的表面设置有花纹的“品”字形的碾辊对玻璃纤维长丝进行碾搓，使其充分分散在熔融混合料中。最后，经过牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料颗粒。
在上述制备过程中，所述双螺杆挤出机一区温度130～145℃，二区温度180～210℃，三区温度180～210℃，四区温度185～210℃，五区温度185～210℃，六区温度190～215℃，七区温度190～215℃，机头温度200～210℃，螺杆直径为35mm，螺杆长径比为48，喂料频率设置为30～50Hz；切粒的长度为10mm。
实施例2
一种玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料制备方法：
1)成分设计：
聚丁烯合金(PB-A)74wt％、玻璃纤维25wt％、抗氧剂0.7wt％、聚乙烯蜡0.2wt％、外润滑剂0.1wt％；
其中，聚丁烯含量为75wt％，聚丙烯含量为24wt％，聚丁烯-聚丙烯嵌段共聚物含量为1wt％，重均分子量为700000，熔融指数(190℃，2.16kg)为0.62g/10min；
抗氧剂为1010和168按质量比1:2复配；
聚乙烯蜡的数均分子量为2000；
玻璃纤维为巨石集团有限公司的EDR17-2400-362K，纤维直径17μm；
润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按质量比1:1复配。
2)玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料的制备：
按照上述成分设计，将聚丁烯合金(PB-A)、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混，得到熔融混合料。之后，所述熔融混合料从双螺杆挤出机的机头挤出，进入到浸渍设备中，同时向浸渍设备加入玻璃纤维长丝，通过设置在浸渍设备中的表面设置有花纹的“品”字形的碾辊对玻璃纤维长丝进行碾搓，使其充分分散在熔融混合料中。最后，经过牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料颗粒。
在上述制备过程中，所述双螺杆挤出机一区温度130～145℃，二区温度180～210℃，三区温度180～210℃，四区温度185～210℃，五区温度185～210℃，六区温度190～215℃，七区温度190～215℃，机头温度200～210℃，螺杆直径为35mm，螺杆长径比为48，喂料频率设置为30～50Hz；切粒的长度为10mm。
实施例3
一种玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料制备方法：
1)成分设计：
聚丁烯合金(PB-A)69wt％、玻璃纤维30wt％、抗氧剂0.4wt％、聚乙烯蜡0.3wt％、外润滑剂0.3wt％；
其中，聚丁烯含量为80wt％，聚丙烯含量为18wt％，聚丁烯-聚丙烯嵌段共聚物含量为2wt％，重均分子量为750000，熔融指数(190℃，2.16kg)为0.54g/10min；
抗氧剂为1010和168按质量比1:2复配；
聚乙烯蜡的数均分子量为2000；
玻璃纤维为巨石集团有限公司的EDR17-2400-362K，纤维直径17μm；
润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按质量比1:1复配。
2)玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料的制备：
按照上述成分设计，将聚丁烯合金(PB-A)、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混，得到熔融混合料。之后，所述熔融混合料从双螺杆挤出机的机头挤出，进入到浸渍设备中，同时向浸渍设备加入玻璃纤维长丝，通过设置在浸渍设备中的表面设置有花纹的“品”字形的碾辊对玻璃纤维长丝进行碾搓，使其充分分散在熔融混合料中。最后，经过牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料颗粒。
在上述制备过程中，所述双螺杆挤出机一区温度130～145℃，二区温度180～210℃，三区温度180～210℃，四区温度185～210℃，五区温度185～210℃，六区温度190～215℃，七区温度190～215℃，机头温度200～210℃，螺杆直径为35mm，螺杆长径比为48，喂料频率设置为30～50Hz；切粒的长度为10mm。
实施例4
一种玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料制备方法：
1)成分设计：
聚丁烯合金(PB-A)64wt％、玻璃纤维35wt％、抗氧剂0.2wt％、聚乙烯蜡0.4wt％、外润滑剂0.4wt％；
其中，聚丁烯含量为75wt％，聚丙烯含量为24wt％，聚丁烯-聚丙烯嵌段共聚物含量为1wt％，重均分子量为700000，熔融指数(190℃，2.16kg)为0.62g/10min；
抗氧剂为1010和168按质量比1:2复配；
聚乙烯蜡分子量为2000；
玻璃纤维为巨石集团有限公司的EDR17-2400-362K，纤维直径17μm；
润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按质量比1:1复配。
2)玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料的制备：
按照上述成分设计，将聚丁烯合金(PB-A)、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混，得到熔融混合料。之后，所述熔融混合料从双螺杆挤出机的机头挤出，进入到浸渍设备中，同时向浸渍设备加入玻璃纤维长丝，通过设置在浸渍设备中的表面设置有花纹的“品”字形的碾辊对玻璃纤维长丝进行碾搓，使其充分分散在熔融混合料中。最后，经过牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料颗粒。
在上述制备过程中，所述双螺杆挤出机一区温度130～145℃，二区温度180～210℃，三区温度180～210℃，四区温度185～210℃，五区温度185～210℃，六区温度190～215℃，七区温度190～215℃，机头温度200～210℃，螺杆直径为35mm，螺杆长径比为48，喂料频率设置为30～50Hz；切粒的长度为10mm。
实施例5
一种玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料制备方法：
1)成分设计：
聚丁烯合金(PB-A)60wt％、玻璃纤维39wt％、抗氧剂0.1wt％、聚乙烯蜡0.5wt％、外润滑剂0.4wt％；
其中，聚丁烯含量为80wt％，聚丙烯含量为18wt％，聚丁烯-聚丙烯嵌段共聚物含量为2wt％，重均分子量为750000，熔融指数(190℃，2.16kg)为0.54g/10min；
抗氧剂为1010和168按质量比1:2复配；
聚乙烯蜡的数均分子量为2000；
玻璃纤维为巨石集团有限公司的EDR17-2400-362K，纤维直径17μm；
润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按质量比1:1复配。
2)玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料的制备：
按照上述成分设计，将聚丁烯合金(PB-A)、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混，得到熔融混合料。之后，所述熔融混合料从双螺杆挤出机的机头挤出，进入到浸渍设备中，同时向浸渍设备加入玻璃纤维长丝，通过设置在浸渍设备中的表面设置有花纹的“品”字形的碾辊对玻璃纤维长丝进行碾搓，使其充分分散在熔融混合料中。最后，经过牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料颗粒。
在上述制备过程中，所述双螺杆挤出机一区温度130～145℃，二区温度180～210℃，三区温度180～210℃，四区温度185～210℃，五区温度185～210℃，六区温度190～215℃，七区温度190～215℃，机头温度200～210℃，螺杆直径为35mm，螺杆长径比为48，喂料频率设置为30～50Hz；切粒的长度为10mm。
实施例6
一种玻纤增强聚丙烯PP复合材料制备方法：
1)成分设计：
聚丁烯合金(PB-A)60wt％、玻璃纤维39wt％、抗氧剂0.3wt％、聚乙烯蜡0.05wt％、外润滑剂0.65wt％；
其中，聚丁烯含量为75wt％，聚丙烯含量为24wt％，聚丁烯-聚丙烯嵌段共聚物含量为1wt％，重均分子量为700000，熔融指数(190℃，2.16kg)为0.62g/10min；
抗氧剂为1010和168按质量比1:2复配；
聚乙烯蜡的数均分子量为2000；
玻璃纤维为巨石集团有限公司的EDR17-2400-362K，纤维直径17μm；
润滑剂为硬脂酸钙和硬脂酸锌按质量比1:1复配。
2)玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料的制备：
按照上述成分设计，将聚丁烯合金(PB-A)、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中熔融共混，得到熔融混合料。之后，所述熔融混合料从双螺杆挤出机的机头挤出，进入到浸渍设备中，同时向浸渍设备加入玻璃纤维长丝，通过设置在浸渍设备中的表面设置有花纹的“品”字形的碾辊对玻璃纤维长丝进行碾搓，使其充分分散在熔融混合料中。最后，经过牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料颗粒。
在上述制备过程中，所述双螺杆挤出机一区温度130～145℃，二区温度180～210℃，三区温度180～210℃，四区温度185～210℃，五区温度185～210℃，六区温度190～215℃，七区温度190～215℃，机头温度200～210℃，螺杆直径为35mm，螺杆长径比为48，喂料频率设置为30～50Hz；切粒的长度为10mm。
性能测试
拉伸强度按ASTM D-638标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸(mm)：(176±2)(长)×(12.6±0.2)(端部宽度)×(3.05±0.2)(厚度)，拉伸速度为50mm/min；
弯曲强度和弯曲模量按ASTM D-790标准进行检验。试样类型为试样尺寸(mm)：(128±2)×(12.67±0.2)×(3.11±0.2)，弯曲速度为20mm/min；
悬臂梁缺口冲击强度按ASTM D-256标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸(mm)：(63±2)×(12.45±0.2)×(3.1±0.2)；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为1.9mm；
实施例1～6提供的玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料进行相关性能测试，其结果见表1：
表1玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料性能测试结果
Figure BDA0002533432970000121
由上表1可以看出：随着玻璃纤维用量的增加，实施例1～6提供的玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料的拉伸强度、拉伸断裂应力、弯曲弹性模量及弯曲应力最大值等的力学性能也随之增加。因为在本发明实施例玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料体系中，玻纤增强是作为力的承载作用，聚丁烯合金(PB-A)基材作为力的传递作用，用量越多(在一定范围内)，玻纤就能够更好的吸收破坏能，宏观体现为材料的优异的力学性能。玻纤增强聚丁烯合金(PB-A)复合材料因具有优异的力学性能，拓宽其在耐压热水管、化工管道、复合管道、耐磨材料或者汽车轻量化等领域的应用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种玻纤增强聚丁烯合金复合材料，以重量百分数计，包括以下组分：
Figure FDA0002533432960000011
所述复合材料为颗粒料，所述颗粒料中玻璃纤维的长度与所述颗粒料的长度相等。
2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述聚丁烯合金中的聚丁烯含量为60～95wt％，聚丙烯含量为4.9～35wt％，聚丁烯-聚丙烯嵌段共聚物含量为0.1～5wt％。
3.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述聚丁烯合金的重均分子量为50000～2000000；所述聚丁烯合金在190℃测试温度和2.16kg测试负荷条件下的熔融指数＞0.1g/10min。
4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的牌号包括EDR17-2400-362K、SE2348和T635B中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的直径为1～50μm；所述玻璃纤维的长度为10～25mm。
6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述抗氧剂的牌号包括1010、3114、1076、330、168、618、626和264中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述聚乙烯蜡的数均分子量为2000～10000。
8.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述外润滑剂包括硬脂酸钙和/或硬脂酸锌。
9.一种权利要求1～8任一项所述玻纤增强聚丁烯合金复合材料的制备方法，包括以下步骤：
a)将聚丁烯合金、抗氧剂、聚乙烯蜡和外润滑剂熔融共混，得到熔融混合料；
b)将玻璃纤维长丝分散到所述熔融混合料中，之后进行牵引、冷却和切粒，得到玻纤增强聚丁烯合金复合材料。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤b)中，所述切粒的长度为10～25mm。
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