一种VOC玄武岩纤维的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种VOC玄武岩纤维的制备方法，本申请引入纳米TiO2，在光催化下改善玄武岩纤维VOC，制备出低VOC的聚烯烃复合材料；稀土元素作用在玄武岩纤维的表面，使得纤维表面附着更多的含氧活性基团，稀土元素作为一个中间媒介，促进玄武岩纤维表面和聚烯烃材料之间产生化学键连接，提高其本身的力学性能；本申请的VOC玄武岩纤维，有利于提高聚烯烃复合材料的物理性能。

【技术实现步骤摘要】
一种VOC玄武岩纤维的制备方法
本专利技术属于高分子材料
，特别是指一种VOC玄武岩纤维的制备方法。
技术介绍
一直以来，玄武岩纤维在高分子材料中有着广泛的应用。玄武岩纤维增韧增强聚烯烃是近年来新研究开发出来的一种热门技术。鉴于此原因，本申请合成了一种自制的新型玄武岩纤维来改性聚烯烃，它比用市售的玄武岩纤维直接改性聚烯烃的物理性能要好，VOC性能也得到极大的改善，相关文献并未见于报道，这大大扩展了聚烯烃复合材料的应用领域，具有非常现实的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种VOC玄武岩纤维的制备方法，以解决现有的玄武岩纤维的物理性能及VOC性能不高的问题。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种VOC玄武岩纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)称取一定量的CeCl3·6H2O、乙醇，将CeCl3·6H2O加入至乙醇溶液中，制成CeCl3溶液；(2)将玄武岩纤维、CeCl3溶液放入到盛有浓硫酸的反应器皿中，将反应器皿置于60-80℃的水浴锅中，反应2-4h，之后用去离子水对表面进行洗涤，直到PH值＝7，将玄武岩纤维放入70-90℃的真空干燥箱中干燥1-3h，既得经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维；(3)称取一定量的经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维、纳米TiO2、润滑剂、抗氧剂，混合并搅拌均匀，得到混合料；(4)将步骤(3)中得到的混合料挤出造粒，即得到VOC玄武岩纤维。步骤(1)中CeCl3·6H2O、乙醇的质量比为(20-30)：(100-160)。步骤(2)中干燥后的玄武岩纤维、CeCl3溶液、浓硫酸的质量比为(40-60)：(160-200)：(60-80)。步骤(3)的润滑剂为芥酸酰胺，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯。步骤(3)的玄武岩纤维、纳米TiO2、润滑剂、抗氧剂的质量比为(20-30)：(2-4)：(0.1-0.3)：(0.2-0.4)。本专利技术的有益效果是：本申请引入纳米TiO2，在光催化下改善玄武岩纤维VOC，制备出低VOC的聚烯烃复合材料。稀土元素作用在玄武岩纤维的表面，使得纤维表面附着更多的含氧活性基团，稀土元素作为一个中间媒介，促进玄武岩纤维表面和聚烯烃材料之间产生化学键连接，提高其本身的力学性能。本申请的玄武岩纤维，有利于提高聚烯烃复合材料的物理性能。具体实施方式以下通过实施例来详细说明本专利技术的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本专利技术的技术方案，而不能解释为是对本专利技术技术方案的限制。本申请以下各实施例中所用的原料如下：CeCl3·6H2O，南京细诺化工科技有限公司；乙醇，国药集团化学试剂有限公司；芥酸酰胺，广州皓成化工科技有限公司；玄武岩纤维,浙江石金玄武岩纤维股份有限公司；纳米TiO2，杭州万景新材料有限公司；PBT(型号2002U)，日本宝理；PP(型号Z30S),茂名石化；PE(型号5070)，盘锦乙烯；PA6(型号CM1017)，日本东丽；PS(型号350)，台湾省国乔；抗氧剂(型号Irganox1010)，瑞士汽巴精化。本申请以下各实施例所用的测试仪器如下：ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。本申请提供一种VOC玄武岩纤维的制备方法，包括以下步骤：(1)称取一定量的CeCl3·6H2O、乙醇，将CeCl3·6H2O加入至乙醇溶液中，制成CeCl3溶液；CeCl3·6H2O、乙醇的质量比为(20-30)：(100-160)。(2)将玄武岩纤维、CeCl3溶液放入到盛有浓硫酸的反应器皿中，将反应器皿置于60-80℃的水浴锅中，反应2-4h，之后用去离子水对表面进行洗涤，直到PH值＝7，将玄武岩纤维放入70-90℃的真空干燥箱中干燥1-3h，既得经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维；干燥后的玄武岩纤维、CeCl3溶液、浓硫酸的质量比为(40-60)：(160-200)：(60-80)。(3)称取一定量的经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维、纳米TiO2、润滑剂、抗氧剂，混合并搅拌均匀，得到混合料；其中，润滑剂为芥酸酰胺，抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；玄武岩纤维、纳米TiO2、润滑剂、抗氧剂的质量比为(20-30)：(2-4)：(0.1-0.3)：(0.2-0.4)。(4)将步骤(3)中得到的混合料挤出造粒，即得到VOC玄武岩纤维。制备例1(1)称取200gCeCl3·6H2O、1.0kg乙醇，将CeCl3·6H2O加入至乙醇溶液中，制成CeCl3溶液。(2)将400g玄武岩纤维、1.6kgCeCl3溶液放入到盛有600g浓硫酸的反应器皿中，将反应器皿置于60℃的水浴锅中，反应2h，之后用去离子水对表面进行洗涤，直到PH值＝7，将玄武岩纤维放入70℃的真空干燥箱中干燥1h，既得经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维。(3)称取2.0kg经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维、200g纳米TiO2、10g芥酸酰胺、20gIrganox1010，混合并搅拌均匀，得到混合料；(4)将步骤(3)中得到的混合料挤出造粒，即得到改性玄武岩纤维P1。应用例1取20份P1加入到80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到PP复合材料X1。其中，双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，第一温度区的温度为170℃，第二温度区的温度为220℃，第三温度区的温度为230℃，第四温度区的温度为240℃，第五温度区的温度为240℃，第六温度区的温度为240℃，双螺杆挤出机的机头温度为230℃，螺杆转速为220r/min。对比例1取20份玄武岩纤维加入到80份聚丙烯(PP)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机中进行共混挤出，得到玄武岩纤维/PP复合材料D1。将上述应用例1及对比例1制备的PP复合材料用注塑机制成样条,其产品性能数据如下表所示:由上表可以看出：X1的拉伸强度、弯曲强度、悬臂梁冲击强度、VOC物质含量要比D1的要大，这说明加入P1改性PP比单纯加入玄武岩纤维的物理性能、VOC性能更好。制备例2(1)称取300gCeCl3·6H2O、1.6kg乙醇，将CeCl3·6H2O加入至乙醇溶液中，制成CeCl3溶液。(2)将600g玄武岩纤维、2.0kgCeCl3溶液放入到盛有800g浓硫酸的反应器皿中，将反应器皿置于80℃的水浴锅中，反应4h，之后用去离子水对表面进行洗涤，直到PH值＝7，将玄武岩纤维放入90℃的真空干燥箱中干燥3h，既得经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维。(3)称取3kg经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维、400g纳米TiO2、30g芥酸酰胺、40gIrganox1010，混合并搅拌均匀，得到混合料；(4)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到改性玄武岩纤维P2。应用例2取20份P2加入到80份聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)中，经高混机搅拌10min，接着加入双螺杆挤出机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种VOC玄武岩纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取一定量的CeCl3·6H2O、乙醇，将CeCl3·6H2O加入至乙醇溶液中，制成CeCl3溶液；(2)将玄武岩纤维、CeCl3溶液放入到盛有浓硫酸的反应器皿中，将反应器皿置于60‑80℃的水浴锅中，反应2‑4h，之后用去离子水对表面进行洗涤，直到PH值＝7，将玄武岩纤维放入70‑90℃的真空干燥箱中干燥1‑3h，既得经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维；(3)称取一定量的经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维、纳米TiO2、润滑剂、抗氧剂，混合并搅拌均匀，得到混合料；(4)将步骤(3)中得到的混合料挤出造粒，即得到VOC玄武岩纤维。

【技术特征摘要】
1.一种VOC玄武岩纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取一定量的CeCl3·6H2O、乙醇，将CeCl3·6H2O加入至乙醇溶液中，制成CeCl3溶液；(2)将玄武岩纤维、CeCl3溶液放入到盛有浓硫酸的反应器皿中，将反应器皿置于60-80℃的水浴锅中，反应2-4h，之后用去离子水对表面进行洗涤，直到PH值＝7，将玄武岩纤维放入70-90℃的真空干燥箱中干燥1-3h，既得经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维；(3)称取一定量的经过稀土溶液处理过的玄武岩纤维、纳米TiO2、润滑剂、抗氧剂，混合并搅拌均匀，得到混合料；(4)将步骤(3)中得到的混合料挤出造粒，即得到VOC玄武岩纤维。2.根据权利要求1所述的VOC玄武岩纤维的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，王添琪，孙启林，
申请(专利权)人：安徽江淮汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34