一种耐蠕变长玻纤、耐蠕变长玻纤增强PP复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种耐蠕变长玻纤、耐蠕变长玻纤增强PP复合材料及其制备方法，采用特定的助剂和相容剂降低材料的蠕变问题和浮纤问题，使本发明专利技术提供的PP复合材料具有优异的抗冲性能、耐蠕变性能，且表面光滑无浮纤，尤其适用于制备汽车零部件、电子产品元件、仪器仪表部件、航空设备部件等产品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料
，具体涉及一种耐蠕变长玻纤、耐蠕变长玻纤增强PP复 合材料及其制备方法。
技术介绍
长玻璃纤维增强粒料指的是纤维单向排布的粒料，其纤维长度与粒料长度相等， 一般大于5mm。在国内，长玻纤的研究仍处于起步阶段，长玻纤一般用于改善高分子材料的 力学性能。聚丙烯树脂(PP)是一种用途广泛的通用塑料，由丙烯单体聚合制得，聚丙烯树脂 的优点在于密度低、价格便宜，并具有优良的耐化学腐蚀性、较好的机械性能、突出的耐折 叠性和良好的成型加工性能。作为典型的结晶型材料，其熔点在165°C附近。 长玻纤增强PP材料是具有高强度，高抗冲击性能，尺寸稳定好，是一种"强而韧" 的材料，PP在添加玻璃纤维增强后，大大提高其机械性能、耐热型和尺寸稳定性。在实际应 用中可以以塑代钢和取代增强工程塑料，满足轻武器包装箱、汽车领域、家电等领域使用要 求。但现有的长玻纤材料分子间作用力低，纤维在长时间力的作用下容易发生较大的蠕变， 导致尺寸、形态的不稳定，严重限制了长玻纤在许多方面特别是高精密要求的汽车零部件、 电子产品元件、仪器仪表部件、航空设备部件等领域的应用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术公开一种耐蠕变的长玻纤。 本专利技术的目的通过以下技术方案实现： 一种耐蠕变长玻纤，其原料按重量计包括： 长玻纤 70-90份； 甲基紫 0.2-0.3份； 氯酸镁 0.03-0.09份。 甲基紫俗称龙胆紫，结晶紫，为市售产品。经过验证，甲基紫和氯酸镁(Mg(C103) 2.6H2O)协效可以有效提尚长玻纤的耐懦变性能，进而有效提尚长玻纤的结构稳定性，避免 因其蠕变导致产品尺寸不稳定、变形。由于长玻纤耐蠕变性能提高，使之得以被应用在对尺 寸和形状稳定性要求较高的产品领域。 进一步的，上述耐蠕变长玻纤其制备方法为： (1) 正庚烷浸泡处理：将长玻纤浸入正庚烷中进行溶胀处理，处理时间为12h~ 24h； (2)丙酮洗涤：将溶胀后的长玻纤采用超声波震荡进行洗涤，然后置于150-200°C的烘 箱内烘干至恒重，获得所述耐蠕变长玻纤。 进一步的，所述长玻纤为无碱连续玻纤，所述无碱连续玻纤直径为11-20μηι。 本专利技术可选用任意一种市售的长玻纤实现，但可特别优选上述尺寸的无碱连续玻 纤。 本专利技术同时提供一种耐蠕变的长玻纤增强PP材料，其原料按重量计包括： 所述的耐蠕变长玻纤 30-45份； PP 60-80份； 相容剂 0.3-2份； 抗氧剂 0.1-0.7份； 阻燃剂 1-3份； 所述相容剂其原料按重量计包括羟乙基纤维素5-7份、丙二醇0.1-0.5份、甲基异噻唑 啉酮0.01-0.07份、硝酸钾3-8份。 本专利技术中特别设置一种相容剂，可有效提高耐蠕变长玻纤与PP的相容性。本专利技术 的耐蠕变长玻纤浮纤问题较为明显。甲基异噻唑啉酮的化学名为2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮，专利技术人发现有微量的甲基异噻唑啉酮和硝酸钾存在时，便可大幅提高耐蠕变长玻纤与 PP材料的相容性，使长玻纤均匀地混合在PP材料中，有效提高所制得的PP复合材料的力学 性能。羟乙基纤维素可有效提高长玻纤与PP材料的结合强度，提高材料的缺口抗冲击强度。 相容剂对共聚聚丙烯的相容性提升效果更明显。 所述的耐蠕变的长玻纤增强PP材料的制备方法，其包括如下工序： a. 制备相容剂:将羟乙基纤维素、硝酸钾采用空气浴加热至100°C，滴入丙二醇，保温 30min后加入甲基异噻唑啉酮； b. 按设定重量份将PP、光稳定剂、增韧剂、相容剂、抗氧剂、热塑稳定剂加入高速混合器 混合均匀后经双螺杆挤出机加热至140~169°C获得塑化的PP混合物，然后塑化的PP混合 物被双螺杆挤出机压入浸渍模头中，浸渍分散设定重量份的长玻纤，经牵引、冷却成型处理 制备成长度为10-16mm的耐蠕变的长玻纤增强PP材料。进一步的，浸渍分散耐蠕变长玻纤时，双螺杆挤出机中的温度为130_150°C。为降低浮纤，浸渍分散耐蠕变长玻纤时，双螺杆挤出机的温度在一定幅度下降低， 通过降低PP的流动性来防止浮纤。本专利技术选用甲基紫和氯酸镁对长玻纤改性，提高长玻纤自身的耐蠕变性能，消除 长玻纤因应力变形导致的蠕变问题，可使长玻纤长时间的维持其尺寸和形状的稳定性。同 时本专利技术还设置一种相容剂来克服耐蠕变长玻纤所特有的浮纤问题，使本专利技术的耐蠕变长 玻纤能够均匀、稳定地存在于PP材料中，最终有效地提高所制得的PP复合材料的力学性能。 本专利技术提供的PP复合材料具有优异的抗冲性能、耐蠕变性能，且表面光滑无浮纤，尤其适用 于制备汽车零部件、电子产品元件、仪器仪表部件、航空设备部件等产品。【具体实施方式】为了便于本领域技术人员理解，下面将结合实施例对本专利技术作进一步详细描述： 实施例1 本实施例提供一种耐蠕变长玻纤，其原料按重量计包括： 长玻纤 85份； 甲基紫 0.25份； 氯酸镁 0.07份。 进一步的，上述耐蠕变长玻纤其制备方法为： (1) 正庚烷浸泡处理：将长玻纤浸入正庚烷中进行溶胀处理，处理时间为12h; (2) 丙酮洗涤：将溶胀后的长玻纤采用超声波震荡进行洗涤，然后置于180°C的烘箱内 烘干至恒重，获得所述耐蠕变长玻纤。 进一步的，所述无碱连续玻纤直径为15μηι。 实施例2 本实施例提供一种耐蠕变长玻纤，其原料按重量计包括： 长玻纤 70份； 甲基紫 0.3份； 氯酸镁 0.03份。 进一步的，上述耐蠕变长玻纤其制备方法为： (1) 正庚烷浸泡处理：将长玻纤浸入正庚烷中进行溶胀处理，处理时间为24h; (2) 丙酮洗涤：将溶胀后的长玻纤采用超声波震荡进行洗涤，然后置于150°C的烘箱内 烘干至恒重，获得所述耐蠕变长玻纤。 进一步的，所述长玻纤为市售产品。 实施例3 本实施例提供一种耐蠕变长玻纤，其原料按重量计包括： 长玻纤 90份； 甲基紫 0.2份； 氯酸镁 0.09份。本实施例将原料浸泡在40°C的正庚烷中浸泡10小时制成。 实施例4 一种耐蠕变的长玻纤增强PP材料，其原料按重量计包括： 实施例1的耐蠕变长玻纤 30份； PP 70 份； 相容剂 1.5份； 抗氧剂 0.5份； 阻燃剂 2份； 所述相容剂其原料按重量计包括羟乙基纤维素6份、丙二醇0.4份、甲基异噻唑啉酮 0.04份、硝酸钾4份。 抗氧剂为市售的抗氧剂168.阻燃剂为市售的阻燃当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐蠕变长玻纤，其原料按重量计包括：长玻纤        70‑90份；甲基紫        0.2‑0.3份；氯酸镁        0.03‑0.09份。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜崇铭，林湖彬，刘勋，
申请(专利权)人：惠州市昌亿科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44