一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料及其用途制造技术

本发明专利技术公开了材料领域内的一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料及其用途，该材料由改性玄武岩纤维、高熔指聚丙烯PP、相容剂、弹性体和高目数滑石粉共同组成的原材料生产获得；其用于制备汽车电池箱，其制备方法简单，综合性能优越，制得的电池箱具有强度高、抗冲击性能优异、抗蠕变、高尺寸稳定性、优异的抗热、耐疲劳性和耐化学性，且制品的质量轻；可复合金属结构嵌件等生产结构较复杂的高强度产品；生产周期短，生产成本低，玄武岩纤维增强聚丙烯产品可回收利用，环保性好。

Basalt long fiber reinforced polypropylene composite material and uses thereof

The invention discloses a basalt material in the field of long fiber reinforced polypropylene composite material and its use, the material is composed of modified basalt fibers, high melt index polypropylene production PP, compatibilizer, elastomer and high mesh talc powder composed of raw materials; for the preparation of the car battery box and its preparation method simple, excellent comprehensive performance, the prepared battery box has the advantages of high strength, excellent impact resistance, creep resistance, high dimensional stability, excellent heat resistance, fatigue resistance and chemical resistance, quality products and light; composite metal structure embedded in high strength products production with complex structure; short production cycle, low production cost, polypropylene products Recyclable using basalt fiber reinforced, good environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料及其用途
本专利技术涉及可用于汽车电池箱制造材料
，具体涉及一种玄武岩长纤维增强材料。
技术介绍
世界汽车材料的技术发展方向是轻量化和环保化，节能减排己经成为全球汽车发展的必然，新能源汽车、汽车轻量化是最为有效的途径，对于节约能源、减少废气排放来说十分重要。采用塑料材料替代传统的金属材料是一项最直接有效的方法。汽车电池箱是新能源电动汽车的重要的功能结构件，新能源汽车的轻量化可有效地提高车辆的负载能力和续航能力。采用新型材料成为降低整车成本及其重量的关键，采用可回收高性能增强塑料复合材料制备汽车电池箱替代金属电池箱已成必然。目前国内市场上装配在新能源电动汽车上的汽车电池箱均为钢架结构，采用冲压和焊接工艺组成框架结构，这种钢型框架结构形状成型工艺难度大，重量较大。因此，需要一种新型汽车电池箱简化制造工艺，减轻重量。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料，使用该材料制成的汽车电池箱，具有强度高、抗冲击性能优异、抗蠕变、高尺寸稳定性、优异的抗热、耐疲劳性和耐化学性，且制品的质量轻，可复合金属结构嵌件的优点。为此，本专利技术的目的是这样实现的：一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于包含如下重量份数组分：改性玄武岩纤维20~30份；高熔指聚丙烯60~80份；相容剂5~10份；弹性体0.5~5份；流动改性剂0.5~5份；高目数滑石粉0.5~5份。所述改性玄武岩纤维，采用纳米SiO2先驱液与环氧树脂重量比1:18~1:19配比混合溶液，于50~55℃的油浴中搅拌反应3.5~4.5小时，制备环氧/纳米SiO2杂化材料，再将杂化材料中环氧树脂与丙酮溶剂质量比1.8：100~2.2：100配制玄武岩纤维改性用杂化浆料，涂敷在连续玄武岩纤维表面，烘干后获得改性玄武岩纤维。所述纳米SiO2先驱液按摩尔比为1：12~1：15称取正硅酸乙酯和乙醇，搅拌均匀后，滴加0.1mol/l盐酸调节溶液的pH=3~5，所得溶液在50~55℃搅拌状态下反应4~5h获得纳米SiO2先驱液；所述环氧树脂为双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂。所述高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg负载下，在内径为2.0955mm，高8.000mm口模条件下，熔体流动速率40~80g/10min的聚丙烯。所述的相容剂为PP-g-MAH。所述的弹性体为PEO与EPDM按质量1:0.95~1:1.05配比混合而成。所述的流动改性剂为含有机过氧化物的聚丙烯母粒，所述有机过氧化物为过氧化二异丙苯或二叔丁基过氧化物，有机过氧化物的用量与聚丙烯用量的重量比为1:16~1:25。所述高目数滑石粉目数为5000目以上。本专利技术目的之二是提供一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料的用途，该复合材料用于制备汽车电池箱。具体而言，其在制备汽车电池箱时，按如下步骤进行：（1）按权利要求1中的组分进行称重，将除改性玄武岩纤维外的原料在搅拌锅中低速搅拌10~60分钟；（2）将步骤（1）获得的混合物按LFT-D工艺采用双螺杆挤出机熔融挤出成膜片，再将步骤（1）中的改性玄武岩纤维切断后与所述膜片加入双螺杆挤出机混合再挤出，挤出模头保温200~210℃，挤出后定量切断，成复合膜片或复合颗粒；（3）取复合膜片或复合颗粒直接模压成型，制备成汽车电池箱。本专利技术的一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料，其可以用于制备汽车电池箱，其制备方法简单，综合性能优越，制得的汽车电池箱具有强度高、抗冲击性能优异、抗蠕变、高尺寸稳定性、优异的抗热、耐疲劳性和耐化学性，且制品的重量轻，具有良好的市场应用前景。用于制备汽车电池箱，具有生产周期短，生产成本低的优点，玄武岩纤维增强聚丙烯产品可回收利用，环保性好。具体实施方式实施例1一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料，其包含如下重量份数组分：改性玄武岩纤维20份；高熔指聚丙烯（PP）80份；以PP-g-MAH（马来酸酐接枝聚丙烯）作为相容剂10份；弹性体5份；流动改性剂5份；5000目的高目数滑石粉5份。其中，改性玄武岩纤维，采用纳米SiO2先驱液与环氧树脂重量比1:18配比混合溶液，环氧树脂为双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂，于50℃的油浴中搅拌反应3.5小时，制备环氧/纳米SiO2杂化材料，再将杂化材料中环氧树脂与丙酮溶剂质量比1.8：100配制玄武岩纤维改性用杂化浆料，涂敷在连续玄武岩纤维表面，烘干后获得改性玄武岩纤维。所述纳米SiO2先驱液按摩尔比为1：12称取正硅酸乙酯和乙醇，搅拌均匀后，滴加0.1mol/l盐酸调节溶液的pH=3，所得溶液在50℃搅拌状态下反应4h获得纳米SiO2先驱液；高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg负载下，在内径为2.0955mm，高8.000mm口模条件下，熔体流动速率40~80g/10min的聚丙烯。弹性体为PEO与EPDM按质量1:0.95配比混合而成。流动改性剂为含有机过氧化物的聚丙烯母粒，有机过氧化物为过氧化二异丙苯，有机过氧化物的用量与聚丙烯用量的重量比为1:16。上述玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料的用途，其特征在于该复合材料用于制备汽车电池箱，可如下步骤进行：（1）按权利要求1中的组分进行称重，将除改性玄武岩纤维外的原料在搅拌锅中低速搅拌10分钟；（2）将步骤（1）获得的混合物按LFT-D工艺采用双螺杆挤出机熔融挤出成膜片，再将步骤（1）中的改性玄武岩纤维切断后与所述膜片加入双螺杆挤出机混合再挤出，挤出模头保温200℃，挤出后定量切断，成复合膜片或复合颗粒；（3）取复合膜片或复合颗粒直接模压成型，制备成汽车电池箱。实施例2一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料，其包含如下重量份数组分：改性玄武岩纤维30份；高熔指聚丙烯（PP）60份；以PP-g-MAH（马来酸酐接枝聚丙烯）作为相容剂10份；弹性体5份；流动改性剂5份；6000目的高目数滑石粉5份。其中，改性玄武岩纤维，采用纳米SiO2先驱液与环氧树脂重量比1:19配比混合溶液，环氧树脂为双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂，于55℃的油浴中搅拌反应4.5小时，制备环氧/纳米SiO2杂化材料，再将杂化材料中环氧树脂与丙酮溶剂质量比2.2：100配制玄武岩纤维改性用杂化浆料，涂敷在连续玄武岩纤维表面，烘干后获得改性玄武岩纤维。所述纳米SiO2先驱液按摩尔比为1：15称取正硅酸乙酯和乙醇，搅拌均匀后，滴加0.1mol/l盐酸调节溶液的pH=5，所得溶液在55℃搅拌状态下反应5h获得纳米SiO2先驱液；高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg负载下，在内径为2.0955mm，高8.000mm口模条件下，熔体流动速率40~80g/10min的聚丙烯。弹性体为PEO与EPDM按质量1:1.05配比混合而成。流动改性剂为含有机过氧化物的聚丙烯母粒，所述有机过氧化物为二叔丁基过氧化物，有机过氧化物的用量与聚丙烯用量的重量比为1:25。上述玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料的用途，其特征在于该复合材料用于制备汽车电池箱，可如下步骤进行：（1）按权利要求1中的组分进行称重，将除改性玄武岩纤维外的原料在搅拌锅中低速搅拌60分钟；（2）将步骤（1）获得的混合物按LFT-D工艺采用双螺杆挤出机熔融挤出成膜片，再将步骤（1）中的改性玄武岩纤维切断后与所述膜片加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于包含如下重量份数组分：改性玄武岩纤维    20~30份；高熔指聚丙烯      60~80份；相容剂            5~10份；弹性体            0.5~5份；流动改性剂        0.5~5份；高目数滑石粉      0.5~5份。

【技术特征摘要】
1.一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于包含如下重量份数组分：改性玄武岩纤维20~30份；高熔指聚丙烯60~80份；相容剂5~10份；弹性体0.5~5份；流动改性剂0.5~5份；高目数滑石粉0.5~5份。2.根据权利要求1所述的一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述改性玄武岩纤维，采用纳米SiO2先驱液与环氧树脂重量比1:18~1:19配比混合溶液，于50~55℃的油浴中搅拌反应3.5~4.5小时，制备环氧/纳米SiO2杂化材料，再将杂化材料中环氧树脂与丙酮溶剂质量比1.8：100~2.2：100配制玄武岩纤维改性用杂化浆料，涂敷在连续玄武岩纤维表面，烘干后获得改性玄武岩纤维；所述纳米SiO2先驱液按摩尔比为1：12~1：15称取正硅酸乙酯和乙醇，搅拌均匀后，滴加0.1mol/l盐酸调节溶液的pH=3~5，所得溶液在50~55℃搅拌状态下反应4~5h获得纳米SiO2先驱液；所述环氧树脂为双酚A型缩水甘油醚类环氧树脂。3.根据权利要求1所述的一种玄武岩长纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg负载下，在内径为2.0955mm，高8.000mm口模条件下，熔体流动速率40~80g/10min的聚丙烯。4.根据权利要求1所述的一种玄武岩长纤维增强聚丙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹海琳，黄玉东，丁武学，曾堃，朱柏全，杨恒，韩奇钢，
申请(专利权)人：扬州市邗江扬子汽车内饰件有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32