一种汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金及其制备方法技术

技术编号:13119686 阅读:83 留言:0更新日期:2016-04-06 09:35
本发明专利技术涉及高分子材料技术领域,尤其涉及一种合金复合材料及其制备方法。一种汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金,包括如下重量份数的原料组成:PP100重量份、回收PET瓶片10-30重量份、无碱玻璃纤维25-35重量份、增韧剂12-16重量份、耐热剂0.2-0.4重量份、相容剂1-15重量份、抗氧剂0.1-1重量份、润滑剂0.1-1重量份。本发明专利技术采用上述配比的原料制成合金复合材料,解决了PP与回收PET的相容问题,在PP与回收PET体系中起到降低两者界面张力,增加界面厚度,使体系形成具有宏观均匀微观相分离体系特征的热力学稳定相态结构,使得复合材料保持良好的力学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料
,尤其涉及一种合金复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),不仅因其化学、物理性质等综合性能的优良以及低 廉的价格除了广泛应用在纤维用途中,在饮料瓶中其使用量也相当大。随着PET在食用液 体软包装领域的广泛应用,带来了大量废旧饮料瓶的回收问题。随着PET用量逐渐增加, PET瓶回收的量也逐渐增加。据统计,PET瓶的平均回收利用率为20. 4%,回收利用率高的 国家如瑞士、德国和日本等分别为1〇〇%、49%和46%,而我国仅为1.7%。回收的PET瓶片 大部分是"降级利用",用来生产低档纤维、薄膜和非食用包装瓶等;而"升级利用"用作高性 能工程塑料的仅占8. 4%左右。回收PET的瓶片主要用于一些低档次的聚酯(PET)的短纤 维的纺丝。所以,针对回收PET的瓶片,需要进一步扩展其应用的领域和产品,提高其产品 附加值。 汽车风扇风轮通常采用玻纤增强尼龙来制备,为了降低成本,提高产品的竞争力, 目前越来越多厂家考虑采用玻纤增强PP来进行制备,但由于普通玻纤增强PP越来越难以 满足汽车风扇风轮的耐热、高强度、高动态平衡性等一系列要求,因此其在这一领域的应用 又受到了一定的限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,提供一种汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金,以解决 上述技术问题。 本专利技术的另一目的在于,提供一种汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金的 制备方法,以解决上述技术问题。 本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现: -种汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金,包括如下重量份数的原料组 成: PP 100重量份 回收PET瓶片 10-30重量份 无碱玻璃纤维 25-35重量份 增钿剂 12-16重量份 耐热剂 0.2-0.4重量份 相容剂 1-15重量份 抗氧剂 0.1-1重量份 润滑剂 0.1-1重量份。 优选采用如下重量份数的原料组成: P.P 100重量份 回收PET瓶片 15-30重量份 无碱玻璃纤维 30-35重量份 增軔剂 12-15重量份 耐热剂 0.2-0.3重量份 相容剂 1-10重量份 抗氧剂 0.1-0.5重量份 润滑剂 0.5-1重量份。 本专利技术采用上述配比的原料制成合金复合材料,解决了PP与回收PET的相容问 题,在PP与回收PET体系中起到降低两者界面张力,增加界面厚度,使体系形成具有宏观均 匀微观相分离体系特征的热力学稳定相态结构,使得复合材料保持良好的力学性能。 所述PP为高结晶度均聚PP,其弯曲模量为2000MPa_2500MPa,优选 2200MPa-2500MPa。一般情况下现有技术中通常采用1200MPa-1400MPa弯曲模量的PP,使 用普通的PP制备出的复合材料的弯曲模量和弯曲强度都比较低,在添加了回收PET瓶片的 情况下,不能满足使用要求,因为原料起点就低。而本专利技术使用2000MPa-2500MPa弯曲模量 的PP进行复合材料的制备,则复合材料的弯曲强度和弯曲模量都要高,其中弯曲模量要高 1500MPa-2000MPa。因此本专利技术采用高结晶度均聚PP具有很低的水蒸气渗透率,并且具有 优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。所述回收PET瓶片的特性粘数为 0. 68dl/g-0. 88dl/g,优选 0. 78dl/g-0. 88dl/g。 采用上述特性粘数的回收PET瓶片,容易加工,强度比较高。 所述无碱玻璃纤维优选采用无氟无碱玻璃纤维,所述无碱玻璃纤维为长纤或短 纤,优选短纤;所述短纤的直径为10微米-15微米,优选12微米-14微米,更优选13微米。 短纤的直径对复合材料的分散性和力学性能都有较大的影响,一般短纤的直径越小,材料 的整体性能越好。本专利技术中选择直径为10微米-15微米的短纤所制备的复合材料不仅分 散性好,而且其力学性能优良,其强度比普通玻璃纤维高30 % -50 %。 所述的增韧剂为POE-ΜΗ接枝共聚物,所述POE-ΜΗ接枝共聚物中的马来酸酐的 含量为所述POE-ΜΗ接枝共聚物的0.8% -1.5%,优选1.0% -1.5%。 所述耐热剂为芳酰类化合物,所述芳酰类化合物可以采用N,N' -二环己基-1, 4-对苯二酰胺、Ν,Ν' -二环己基-2,6-萘二酰胺等,芳酰类化合物的外观为白色粉末,其熔 点大彡300°C。 所述相容剂为PP-MAH接枝共聚物,所述PP-MAH接枝共聚物中的马来酸酐的含量 为所述PP-MAH接枝共聚物的0.8% -1.5%,优选1.0% -1.5%。 所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂DLTP,两者的比例为1 :1-1 :2,优选1 : 1.50-1 :2。从而保证复合材料的加工性能和外观要求,适应不同的使用要求。 所述润滑剂选自滑石粉、硬脂酸钙、硅酮母粒中的至少一种。 一种汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金的制备方法,包括如下步骤: 1)将回收PET瓶片进行干燥; 2)按比例将PP、回收PET瓶片、增韧剂、耐热剂、相容剂、抗氧剂和润滑剂混合均 匀,制成混合料; 3)将混合料通过双螺杆挤出机的主喂料口加入双螺杆挤出机中,熔融挤出的同 时,从侧喂料装置计量加入无碱玻璃纤维熔融挤出,挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后, 即得本专利技术的汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金的复合材料。 步骤1)中,所述回收PET瓶片的干燥是在真空烘箱中进行干燥;优选分为两个阶 段进行干燥,其中第一阶段是在温度75°C-80°C的条件下干燥3h-5h,优选3. 5h-4. 5h;第二 阶段是在温度120°C-140°C的条件下干燥4h-10h,优选4h-6h。 步骤2)中,原料混合时间是混合5分钟-10分钟,制成混合料。 步骤3)中,所述双螺杆挤出机的温度设定范围为230°C_265°C,螺杆转速为 200rpm_500rpm,真空度为-〇· 6Kgf/cm2-l.OKgf/cm2。 所述双螺杆挤出机采用七区温度调节,各区的温度分别为: 一区温度:23(TC~235?, 二区温度:235°C~24(TC, 三区温度:240°C~245 °C,四区温度:245°C~250°C, 五区温度:250°C~255 °C, 六区温度:255°C~260 °C, 七区温度:260°C~265 °C。 有益效果:与现有技术相比,本专利技术具有如下优点: (1)本专利技术所提供的汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金的复合材料,不仅 实现了回收PET瓶片的再次高附加值利用,而且扩大了回收PET瓶片的应用范围,而且降低 了汽车风扇风轮复合材料的成本,无卤环保,低碳,可广泛应用于电子零部件等制备。 (2)本专利技术所提供的汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金的复合材料,力学 性能好,耐热性高,拉伸强度达到90MPa-120MPa,弯曲强度可以达到140MPa-200MPa,缺口 冲击强度可以达到7KJ/m2-10KJ/m2,热变型温度(HDT)达到152°C以上。本专利技术的合金复合 材料能与现有汽车风扇风轮合金复合材料的力学性能相媲美。 (3)本专利技术所提供的汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金的制备方法,复配 过程和加工过程简单,易于加工制备本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种汽车风扇风轮用增强PP/回收PET瓶片合金,其特征在于,包括如下重量份数的原料组成:

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:刘柏林李庆刘英
申请(专利权)人:上海奇彩塑胶原料有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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