CN116622157A - 一种玻璃纤维增强复合材料及其制备方法和应用 - Google Patents
一种玻璃纤维增强复合材料及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116622157A CN116622157A CN202310390681.6A CN202310390681A CN116622157A CN 116622157 A CN116622157 A CN 116622157A CN 202310390681 A CN202310390681 A CN 202310390681A CN 116622157 A CN116622157 A CN 116622157A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- glass fiber
- fiber reinforced
- composite material
- reinforced composite
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 title claims abstract description 57
- 239000011208 reinforced composite material Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 62
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 62
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 51
- -1 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 47
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 38
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000012296 anti-solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 29
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 10
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical group CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical group [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 2
- 229920001911 maleic anhydride grafted polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920006124 polyolefin elastomer Polymers 0.000 claims description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 2
- WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-M 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(CCC([O-])=O)=CC(C(C)(C)C)=C1O WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 239000004609 Impact Modifier Substances 0.000 claims 1
- AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N N-Pentanol Chemical group CCCCCO AMQJEAYHLZJPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229940037312 stearamide Drugs 0.000 claims 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 claims 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 abstract description 3
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 abstract description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 2
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoic acid Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(CCC(O)=O)=CC(C(C)(C)C)=C1O WPMYUUITDBHVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 239000012752 auxiliary agent Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000009172 bursting Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxomagnesium;hydrate Chemical compound O.[Mg]=O.[Mg]=O.[Mg]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O FPAFDBFIGPHWGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 description 1
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- KPSSIOMAKSHJJG-UHFFFAOYSA-N neopentyl alcohol Substances CC(C)(C)CO KPSSIOMAKSHJJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 description 1
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 229910052903 pyrophyllite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012744 reinforcing agent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 description 1
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/09—Articles with cross-sections having partially or fully enclosed cavities, e.g. pipes or channels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
- B29C48/18—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers
- B29C48/21—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers the layers being joined at their surfaces
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/06—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
- C08J5/08—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials glass fibres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
- C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
- C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
- C08J2323/12—Polypropene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2451/00—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers
- C08J2451/06—Characterised by the use of graft polymers in which the grafted component is obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Derivatives of such polymers grafted on to homopolymers or copolymers of aliphatic hydrocarbons containing only one carbon-to-carbon double bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
- C08K7/14—Glass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种玻璃纤维增强复合材料及其制备方法和应用，属于高分子材料领域，旨在解决目前玻璃纤维增强复合材料中聚丙烯树脂和纤维材料的结合性能较差，以及传统造粒工艺的投料方式存在缺陷的问题。所述玻璃纤维增强复合材料由以下配方组成，配方组成按重量份计：聚丙烯树脂75‑150，短切玻璃纤维5‑35，填充剂5‑20，抗冲剂5‑12，偶联剂0.1‑0.8，相容剂1‑10，抗氧剂0.1‑1.0，润滑剂0.5‑1.0。通过本发明配方组分和工艺制备的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料具有高强度、优异的耐压性能、抗压性能和隔热绝缘性能，较低的线膨胀系数；复合材料经共挤工艺制成的管材具有交强的耐压爆发能力和静液压强度，以及优异的阻氧和抗冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种玻璃纤维增强复合材料及其制备方法和应用。
背景技术
聚丙烯塑树脂是由丙烯单体通过气相本体聚合而成的热塑性聚合物，具有优异的耐热性能以、力学性能、电绝缘性能以及耐化学腐蚀性能，密度小，耐疲劳度好，卫生性能佳，是最轻、价格最低、最清洁的热塑性塑料材料，起用量仅次于聚丙烯和聚氯乙烯。
玻璃纤维是以叶腊石、石英砂、石灰石、白云石、硼钙石、硼镁石六种矿石为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成，是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料。
玻璃纤维增强聚丙烯是以聚丙烯为基体，玻璃纤维作为增强剂，再添加适当配比的助剂，经双螺杆挤出机复合挤出而制成，具有机械强度高，耐热性好，尺寸稳定性好等优点，复合材料尤其对基体材料的拉伸强度和弯曲强度提升尤为突出，并且玻璃纤维其优异的绝热保温性能，可以使复合材料制成的压力管道在供热系统的使用发挥更好的节能减排的作用。但由于聚丙烯基体材料非极性的特性，且玻璃纤维属于极性材料，所以导致玻璃纤维增强复合材料中聚丙烯树脂和纤维材料的结合性能较差，以及传统造粒工艺的投料方式存在缺陷，导致复合材料中纤维材料的长度和有序度降低，所以复合材料的拉伸强度、冲击性能和断裂伸长率均达不到理想要求或理论数值，从而阻碍了玻璃纤维聚丙烯复合材料在建筑塑料管道行业的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种玻璃纤维增强复合材料及其制备方法和应用，其在原有的复合材料配方中加入一种相容剂，相容剂的分子结构同时存在非极性官能团和极性官能团，从而可以提高玻璃纤维材料和基体树脂的界面结合性能；并优化造粒工艺，改进进料的方式，得到了“刚柔并济”的理想材料。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，由以下配方组成，配方组成按重量份计：
聚丙烯树脂75-150，短切玻璃纤维5-35，填充剂5-20，抗冲剂5-12，偶联剂0.1-0.8，相容剂1-10，抗氧剂0.1-1.0，润滑剂0.5-1.0。
进一步的，所述聚丙烯树脂为高密度聚丙烯树脂，密度0.890-0.915，熔体流动速率0.3-2.5；
进一步的，所述短切玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维短切原丝，长度3-12mm，直径5-20um；
进一步的，所述填充剂为滑石粉、纳米碳酸钙、硫酸钡中的一种；
进一步的，所述抗冲剂为聚烯烃弹性体POE树脂；
进一步的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯；
进一步的，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂；
进一步的，所述抗氧剂为四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸]季戊醇酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯中的一种或几种的混配物；
进一步的，所述润滑剂为聚丙烯蜡、硬质酸、双硬脂酸酰胺(EBS)中的一种或多种混合。
本发明还涉及一种玻璃纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：将5-35重量份短切玻璃纤维，5-20重量份填充剂和0.1-0.8重量份的偶联剂加入到混料机中，混料温度90-110℃，混合10min，冷却至45℃以下备用；
步骤2：将75-150重量份聚丙烯树脂、1-10重量份相容剂、0.1-1.0重量份抗氧剂、0.5-1.0重量份润滑剂和步骤1中的混合料加入混料机中混合10分钟；
步骤3：将步骤2中的混合料加入到双螺杆挤出机主料斗，步骤1中的混合料从经特殊改进过的挤出机的第二段进料口加入，进行挤出造粒，得到复合材料。
步骤4：将步骤3得到的复合材料和无规共聚聚丙烯(PP-R)树脂分别投入到双机共挤挤出机的共挤机1和共挤机2中，通过特定的三层共挤机头，无规共聚聚丙烯(PP-R)树脂作为内层和外层材料，复合材料作为中间增强层材料，共挤挤出成型得到PP-R树脂和复合材料的三层复合管材。
本发明还涉及一种玻璃纤维增强复合材料在家电、AR产品、电子电气领域中的应用。
本发明的有益效果：1、本发明的增强复合材料解决了现有聚丙烯给排水管道技术中聚丙烯材料物理性能差，材料成本高，加工成型困难问题；解决了现有纤维增强热塑性材料技术中玻璃纤维和聚丙烯树脂界面性能低，结合力差导致综合物理性能差的问题。
2、通过配方组成和制备工艺的优化调整提高了复合材料的耐压性、抗压性、耐磨性以及降低了材料的线膨胀系数。
3、本发明的复合材料可作为压力管道的中间增强层材料，提高了管材的静液压和耐压爆破性能以及阻氧、抗冲击性能。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中对本发明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。
实施例1：
一种玻璃纤维增强复合材料，由以下配方组成，配方组成按重量份计：
聚丙烯树脂100，短切玻璃纤维10，填充剂10，抗冲剂5，偶联剂0.2，相容剂4，抗氧剂0.4，润滑剂0.5。
上述玻璃纤维增强复合材料的制备方法如下：
步骤1：将10重量份短切玻璃纤维，5重量份抗冲剂，10重量份填充剂和0.2重量份的偶联剂加入到混料机中，混料温度105℃，混合10min，冷却至45℃以下备用；
步骤2：将100重量份聚丙烯树脂、4重量份相容剂、0.4重量份的抗氧剂、0.5重量份润滑剂和步骤1中的混合料加入混料机中混合10分钟；
步骤3：将步骤2中的混合料加入到双螺杆挤出机主料斗，步骤1中的混合料从经特殊改进过的挤出机的第二段进料口加入，料筒工艺温度控制在175-210℃，机头口模温度控制在190-220℃，主机负荷控制在65-90％，得到所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。
步骤4：将步骤3得到的复合材料和无规共聚聚丙烯(PP-R)树脂分别投入到双机共挤挤出机的共挤机1和共挤机2中，通过特定的三层共挤机头，无规共聚聚丙烯(PP-R)树脂作为内层和外层材料，复合材料作为中间增强层材料，共挤挤出成型得到PP-R树脂和复合材料的三层复合管材，作为实施例1。
实施例2：
一种玻璃纤维增强复合材料，由以下配方组成，配方组成按重量份计：
聚丙烯树脂100，短切玻璃纤维20，填充剂10，抗冲剂8，偶联剂0.3，相容剂6，抗氧剂0.4，润滑剂0.5。
上述玻璃纤维增强复合材料的制备方法如下：
步骤1：将20重量份短切玻璃纤维，8重量份抗冲剂，10重量份填充剂和0.3重量份的偶联剂加入到混料机中，混料温度105℃，混合15min，冷却至45℃以下备用；
步骤2：将100重量份聚丙烯树脂、6重量份相容剂、0.4重量份的抗氧剂、0.5重量份润滑剂和步骤1中的混合料加入混料机中混合10分钟；
步骤3：将步骤2中的混合料加入到双螺杆挤出机主料斗，步骤1中的混合料从经特殊改进过的挤出机的第二段进料口加入，料筒工艺温度控制在175-210℃，机头口模温度控制在190-220℃，主机负荷控制在65-90％，得到所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。
步骤4：将步骤3得到的复合材料和无规共聚聚丙烯(PP-R)树脂分别投入到双机共挤挤出机的共挤机1和共挤机2中，通过特定的三层共挤机头，无规共聚聚丙烯(PP-R)树脂作为内层和外层材料，复合材料作为中间增强层材料，共挤挤出成型得到PP-R树脂和复合材料的三层复合管材，作为实施例2。
实施例3：
一种玻璃纤维增强复合材料，由以下配方组成，配方组成按重量份计：
聚丙烯树脂100，短切玻璃纤维30，填充剂10，抗冲剂12，偶联剂0.5，相容剂8，抗氧剂0.4，润滑剂0.8。
上述玻璃纤维增强复合材料的制备方法如下：
步骤1：将30重量份短切玻璃纤维，12重量份抗冲剂，10重量份填充剂和0.5重量份的偶联剂加入到混料机中，混料温度105℃，混合10min，冷却至45℃以下备用；
步骤2：将100重量份聚丙烯树脂、8重量份相容剂、0.4重量份的抗氧剂、0.8重量份润滑剂和步骤1中的混合料加入混料机中混合15分钟；
步骤3：将步骤2中的混合料加入到双螺杆挤出机主料斗，步骤1中的混合料从经特殊改进过的挤出机的第二段进料口加入，料筒工艺温度控制在175-210℃，机头口模温度控制在190-220℃，主机负荷控制在65-90％，得到所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。
步骤4：将步骤3得到的复合材料和无规共聚聚丙烯(PP-R)树脂分别投入到双机共挤挤出机的共挤机1和共挤机2中，通过特定的三层共挤机头，无规共聚聚丙烯(PP-R)树脂作为内层和外层材料，复合材料作为中间增强层材料，共挤挤出成型得到PP-R树脂和复合材料的三层复合管材，作为实施例3。
对比例1：采用纯无规共聚聚丙烯(PP-R)树脂进行制样测试。
将本发明的复合材料的应用制成的管材经检测试验，检测复合材料制作出的管材与原配方材料生产的管材进行耐压爆破测试，并通过对比发现本发明的复合材料在实际的应用中比传统的纯聚丙烯树脂材料性能更优越。
本发明所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料可作为中间层增强材料经共挤工艺生产建筑用给水管材，相较于传统材料复合材料生产的相同规格型号的管材具有更高的静液压强度和耐压爆破压力，以及更好的绝热保温性能和阻氧性能，或以更少的材料制得与传统材料相当质量的产品。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，由以下配方组成，配方组成按重量份计：
聚丙烯树脂75-150，短切玻璃纤维5-35，填充剂5-20，抗冲剂5-12，偶联剂0.1-0.8，相容剂1-10，抗氧剂0.1-1.0，润滑剂0.5-1.0。
2.根据权利要求1所述的一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为高密度聚丙烯树脂，密度0.890-0.915，熔体流动速率0.3-2.5。
3.根据权利要求1或2所述的一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述短切玻璃纤维为无碱连续玻璃纤维短切原丝，长度3-12mm，直径5-20um。
4.根据权利要求3所述的一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述填充剂为滑石粉、纳米碳酸钙、硫酸钡中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，所述抗冲剂为聚烯烃弹性体POE树脂。
6.根据权利要求5所述的一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂。
7.根据权利要求6所述的一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为四[3-（3,5-二叔丁基-4-羟苯基）丙酸]季戊醇酯、三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯、亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯中的一种或几种的混配物。
8.根据权利要求7所述的一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述润滑剂为聚丙烯蜡、硬质酸、双硬脂酸酰胺（EBS）中的一种或多种混合。
9.一种玻璃纤维增强复合材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：将5-35重量份短切玻璃纤维，5-20重量份填充剂和0.1-0.8重量份的偶联剂加入到混料机中，混料温度90-110℃，混合10min，冷却至45℃以下备用；
步骤2：将75-150重量份聚丙烯树脂、1-10重量份相容剂、0.1-1.0重量份抗氧剂、0.5-1.0重量份润滑剂和步骤1中的混合料加入混料机中混合10分钟；
步骤3：将步骤2中的混合料加入到双螺杆挤出机主料斗，步骤1中的混合料从经特殊改进过的挤出机的第二段进料口加入，进行挤出造粒，得到复合材料；
步骤4：将步骤3得到的复合材料和无规共聚聚丙烯（PP-R）树脂分别投入到双机共挤挤出机的共挤机1和共挤机2中，通过特定的三层共挤机头，无规共聚聚丙烯（PP-R）树脂作为内层和外层材料，复合材料作为中间增强层材料，共挤挤出成型得到PP-R树脂和复合材料的三层复合管材。
10.一种如权利要求1-8任一所述的玻璃纤维增强复合材料在家电、AR产品、电子电气领域中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310390681.6A CN116622157A (zh) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | 一种玻璃纤维增强复合材料及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310390681.6A CN116622157A (zh) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | 一种玻璃纤维增强复合材料及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116622157A true CN116622157A (zh) | 2023-08-22 |
Family
ID=87620143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310390681.6A Pending CN116622157A (zh) | 2023-04-13 | 2023-04-13 | 一种玻璃纤维增强复合材料及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116622157A (zh) |
-
2023
- 2023-04-13 CN CN202310390681.6A patent/CN116622157A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101168609B (zh) | β成核剂改性无规共聚聚丙烯管材专用料及其制备方法 | |
| KR101628386B1 (ko) | 친환경 자동차 내외장 부품용 폴리프로필렌-폴리유산 복합재료 조성물 | |
| CN102329503B (zh) | 用于聚合物锂离子电池复合材料的尼龙薄膜材料 | |
| CN104100782B (zh) | 一种玻璃纤维增强聚丙烯双层挤出管材及其制备方法 | |
| CN103254633B (zh) | 锂离子聚合物电池外膜用尼龙薄膜复合材料 | |
| CN101831110A (zh) | 一种可高频焊接的聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN109456563B (zh) | 一种uhmwpe合金增容增韧改性聚丙烯波纹管专用料及其制备方法 | |
| CN102942790A (zh) | 一种耐高温、高强度聚苯硫醚基反应性增强增韧复合材料 | |
| CN101338053A (zh) | 聚烯烃芯管及其制备方法 | |
| CN102506241A (zh) | 保温阻氧抗菌高抗冲聚丙烯管材及其制造方法 | |
| CN109401045B (zh) | 一种高性能功能化合金改性聚丙烯波纹管专用料及其制备方法 | |
| CN108943881B (zh) | 一种全塑保温耐压输送管道及制备方法 | |
| CN112592589A (zh) | 一种用于制作5g通讯滤波器的改性工程塑料及其制备方法 | |
| CN103540018A (zh) | 高强度聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN114193881B (zh) | 一种高分子预铺防水卷材及其制备方法 | |
| CN103991246B (zh) | 一种聚烯烃母料制备三层共挤管材的方法 | |
| CN116622157A (zh) | 一种玻璃纤维增强复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN114440012B (zh) | 一种聚丙烯复合管及其制备方法与应用 | |
| CN110760129A (zh) | 具有低线性膨胀系数的聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN103554905B (zh) | 一种电梯滚轮专用pa66复合材料及其制备方法 | |
| CN110283439B (zh) | 一种玻纤改性pe管的生产工艺 | |
| CN110591345B (zh) | 一种类铝线性膨胀系数的导热复合材料及其制备方法 | |
| CN114213840A (zh) | 一种超高强度、低翘曲、低浮纤pa增强材料及其制备工艺 | |
| CN114395194B (zh) | 一种pp-r/pbt合金材料及其制备方法与应用 | |
| CN114106530B (zh) | 高cti值无卤阻燃增强pet改性工程塑料及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |