一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料，包括以下原料组分及重量份：玻璃纤维20~70份；聚氯乙烯30~70份；马来酸酐0.1~1份；乙烯-醋酸乙烯共聚物5~15份；聚乙烯蜡10~20份；滑石粉10~30份；增粘剂1~8份；热稳定剂1~5份。本发明专利技术还进一步提供了一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料的制备方法。本发明专利技术提供的一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料及其制备方法，具有高的刚性、较高的使用温度、良好的尺寸稳定性及缺口抗冲击性能，其成本低廉，生产工艺简单，可以大范围工业化生产。

Glass fiber reinforced polyvinyl chloride composite material and preparation method thereof

The invention provides a glass fiber reinforced PVC composite material comprises the following raw materials, components and parts by weight: 20~70 glass fiber; polyvinyl chloride 30~70; maleic anhydride 0.1~1; ethylene vinyl acetate copolymer 5~15; polyethylene wax 10~20; talcum powder 10~30; tackifier 1~8; heat stabilizer 1~5. The invention further provides a method for preparing glass fiber reinforced polyvinyl chloride composite material. The invention provides a glass fiber reinforced PVC composite material and a preparation method thereof, has high rigidity, high temperature, good dimensional stability and notched impact resistance, low cost, simple production process, can be used in a wide range of industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于玻璃纤维增强复合材料
，涉及一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料及其制备方法，具体涉及作为塑料管材应用的一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
PVC管主要是由聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂等配合后用热压法挤压成型，是最早得到开发应用的塑料管材。PVC管抗腐蚀能力强、易于粘接、价格低、质地坚硬，但是由于有PVC单体和添加剂渗出，只适用于输送温度不超过45℃的给水系统中。其中，PVC管主要成分是聚氯乙烯，聚氯乙烯具有优良的耐腐蚀性，价格低廉，但它的刚性低，尺寸稳定性差，使用温度不高，抗冲击性能也很差。所以许多时候就对PVC管材添加改性剂，通过加入其它组分来增强其耐热性，韧性，延展性等。但改性剂的加入往往改善了某方面性质的同时，损害了其它方面，如增塑剂的加入改善韧性的同时降低了刚性强度，因而不能全面提高其综合性能。树脂通过纤维增强是提高其综合性能的主要途径，近年来，国内外对制备玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料进行了不少研究，但是PVC的热稳定性不好，流动性极差。例如10％的玻璃纤维和PVC混合，体系的黏度已高的难以充模，所以性能优异的PVC(聚氯乙烯)-GF(玻璃纤维)复合材料一直难以形成规模化生产而进入市场。80年代初，随着高分子复合材料的复合工艺及加工设备的发展，尤其是新型化学偶联剂及PVC加工助剂的开发，使得玻璃纤维增强技术有效的用于PVC的改性成为可能。目前，新型的PVC-GF复合材料既具有高的刚性，又有较高的使用温度、良好的尺寸稳定性及缺口抗冲击性能。还可以制成粒料生产各种注射件，形成系列产品，如加工水管、电缆、波纹板、冷却塔及水箱等。但也有问题存在，例如通过熔融法制备PVC-GF工艺：该法是先将PVC与其它助剂进行高速混合，然后再与玻璃纤维熔融混炼制成用于模压或注射成型的粒料或片材。该方法一般用于生产短纤维增强PVC复合材料。但是在混炼过程中增强纤维会收到损伤，且由于树脂熔体黏度较大，纤维含量很难提高，不仅难以获得充分的增强效果，而且材料的抗疲劳性能，蠕变性能等耐久性能得不到显著提高，而且工艺繁杂，成本较高。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料及其制备方法，用于克服聚氯乙烯材料自身应用于管材时存在的缺陷，如刚性低、尺寸稳定性差、使用温度不高、抗冲击性能差等，使制备的复合材料既具有高的刚性，又有较高的使用温度、良好的尺寸稳定性及缺口抗冲击性能。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料，包括以下原料组分及重量份：优选地，所述玻璃纤维的单丝直径为3-25μm。优选地，所述聚氯乙烯(PVC)的数均分子量为2-20万。更优选地，所述聚氯乙烯(PVC)的数均分子量为5-15万。优选地，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃×2.16kg下的熔融指数为0.5-3.0g/10min，数均分子量为2000～8000，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为10-50wt％。优选地，所述聚乙烯蜡的数均分子量为2000-10000。优选地，所述滑石粉的目数在1250以上，其中二氧化硅含量占60wt％，氧化镁含量占30wt％。优选地，所述增粘剂为石油树脂、松香树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂中的一种或几种。更优选地，所述增粘剂为萜烯树脂。优选地，所述增粘剂的相对分子量为400-1000。优选地，所述热稳定剂选自铅盐稳定剂、有机锡稳定剂中的一种。更优选地，所述热稳定剂为铅盐稳定剂。进一步优选地，所述铅盐热稳定剂选自二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、二盐基亚磷酸铅中的任意一种。最优选地，所述铅盐热稳定剂为二盐基硬脂酸铅。本专利技术还进一步提供了一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)按配比取各原料组分放入高速混合机混合均匀；优选地，所述高速混合机的转速为200-500rpm，混合时间为2.5-3.5h。更优选地，所述高速混合机的转速为300-350rpm，混合时间为3h。优选地，所述混合温度为180-220℃。更优选地，所述混合温度为200℃。2)混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干即得。优选地，所述双螺杆挤出机的挤出温度为160～200℃。更优选地，所述双螺杆挤出机的挤出温度设置为：一区温度为160-170℃；二区温度为170-180℃；三区温度为180-190℃；四区温度为190-200℃；端口温度为200℃。优选地，所述烘干温度为60-80℃。优选地，所述烘干时间为1-3h。综上所述，本专利技术提供的一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料及其制备方法，根据玻璃纤维带所具有耐高温、保温隔热、绝缘、防火阻燃、耐腐蚀、耐老化、耐气候性、高强度、外观光滑等特点，结合PVC自身特点，制备获得一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料。具有以下有益效果：(1)本专利技术提供的一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料，既具有一般工程塑料的耐腐蚀性强、绝缘、非磁性、耐酸耐碱、阻燃抗静电等性能，同时又具有高的刚性、较高的使用温度、良好的尺寸稳定性及缺口抗冲击性能。(2)本专利技术提供的一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料的制备方法，原料来源广泛，成本低廉，生产工艺简单，可以大范围工业化生产。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本专利技术，应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的保护范围。以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置；所有压力值和范围都是指相对压力。此外应理解，本专利技术中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本专利技术中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
的情况下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。实施例1：本实施例中所述玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料的各原料组分的重量份如下：其中，所述的增粘剂是萜烯树脂，所述的热稳定剂是二盐基硬脂酸铅。本实施例中所述玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)按照上述重量份配比，将各原料组分加入高速混合机中在200℃搅拌混合；2)混合均匀后放入双螺杆挤出机中挤出造粒，烘干即得。其中，高速混合机的转速为300-350rpm，混合时间为3h。双螺杆挤出机的挤出温度为160-200℃，其中，一区温度为160-170℃；二区温度为170-180℃；三区温度为180-190℃；四区温度为190-200℃；端口温度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料，其特征在于，包括以下原料组分及重量份：

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料，其特征在于，包括以下原料组分及重量份：2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维的单丝直径为3-25μm；所述聚氯乙烯的数均分子量为2-20万；所述聚乙烯蜡的数均分子量为2000-10000。3.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物在190℃×2.16kg下的熔融指数为0.5-3.0g/10min，数均分子量为2000～8000，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为10-50wt％。4.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述滑石粉的目数在1250以上，其中二氧化硅含量占60wt％，氧化镁含量占30wt％。5.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强聚氯乙烯复合材料，其特征在于，所述增粘剂为石油树脂、松香树脂、氢化松香树脂、萜烯树脂中的一种或几种；所述增粘剂的相对分子量为400-1000。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：储江顺，毕宏海，彭艳华，毕宏清，程启山，汪丽，陈旭睿，毕宏俊，欧阳贵，薛明跃，
申请(专利权)人：上海邦中新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31