一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂及其纤维复合材料制造技术

技术编号:44935336 阅读:21 留言:0更新日期:2025-04-12 01:13
本发明专利技术公开了一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂及其纤维复合材料,其配方由碳纳米管填料、十六烷基三甲基溴化铵、短切玻璃纤维、聚乙烯吡咯烷酮、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、乙烯‑辛烯共聚物、3,3',5,5'‑四甲基联苯胺和马来酸酐接枝聚丙烯组成,碳纳米管填料经十六烷基三甲基溴化铵表面修饰形成具有表面亲水层的碳纳米管增强体,短切玻璃纤维在熔融共混过程中沿挤出方向取向排列,协同增强聚丙烯基体力学强度;乙烯‑辛烯共聚物通过熔融共混形成增韧颗粒,3,3',5,5'‑四甲基联苯胺诱导聚丙烯基体形成棒状长粒的β晶,协同实现基体高韧性;所合成的聚丙烯基体可用于制备纤维复合材料。本发明专利技术制备的纤维复合材料具有优异的力学强度,且韧性和抗冲击性得到显著提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于聚丙烯基纤维复合材料制备,具体是一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂及其纤维复合材料


技术介绍

1、聚丙烯是一种比重轻、成品表面硬度大、弹性高的热塑性塑料,因其优良的化学稳定性、加工特性而被广泛使用,在汽车零部件、家用电器、医疗卫生等领域得到广泛的应用。然而,聚丙烯还存在低温冲击强度弱、易老化、电学和热学性能差等缺陷,限制其应用范围。为了加强目前高分子材料的力学性能,添加滑石粉、云母粉、玻璃纤维等多种无机填料成为广泛研究和应用的手段,但受无机颗粒尺寸和分散特性的制约,聚合物复合材料力学性能的提升幅度有限。与无机填料相比,纳米级填料由于具有相对较高的比表面积,能够增加与聚合物的活性界面,被认为是改善聚丙烯的综合性能的有效途径之一。

2、现有技术中,中国公开号:cn109608669a,公开了一种碳纳米管增强的聚丙烯类复合材料,通过将碳纳米管阵列与聚丙烯类树脂m1发生接枝聚合反应得到改性碳纳米管,再将其与聚丙烯类树脂m2熔化混炼制得聚丙烯类复合材料,有效提升了聚丙烯的力学性能。中国公开号:cn 108794885a公开了一种抗老化耐本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂,其特征在于,是以如下步骤制备得到的,其配方以质量份数计:0.5–2份碳纳米管填料、1–6份聚乙烯吡咯烷酮;0.5–2份十六烷基三甲基溴化铵、0.5–1.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、2–6份短切玻璃纤维、1–3份乙烯-辛烯共聚物、0.05–0.15份3,3',5,5'-四甲基联苯胺和90–100份马来酸酐接枝聚丙烯,

2.如权利要求1所述的一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂,其特征在于:所述碳纳米管填料为尺寸为5–20nm的羧基碳纳米管;所述短切玻璃纤维的粒径范围为10–50μm。

3.如权利要求1述的一种增强增韧的碳纳米...

【技术特征摘要】

1.一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂,其特征在于,是以如下步骤制备得到的,其配方以质量份数计:0.5–2份碳纳米管填料、1–6份聚乙烯吡咯烷酮;0.5–2份十六烷基三甲基溴化铵、0.5–1.5份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、2–6份短切玻璃纤维、1–3份乙烯-辛烯共聚物、0.05–0.15份3,3',5,5'-四甲基联苯胺和90–100份马来酸酐接枝聚丙烯,

2.如权利要求1所述的一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂,其特征在于:所述碳纳米管填料为尺寸为5–20nm的羧基碳纳米管;所述短切玻璃纤维的粒径范围为10–50μm。

3.如权利要求1述的一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂,其特征在于:步骤s1中,超声的功率为200–400w,时间为0.5–1h,离心分散时间为10–60min,离心转速为8000–20000rpm。

4.如权利要求1所述的一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂,其特征在于:步骤s1中,所述的碳纳米管分散液ii的上层溶液为无水乙醇,下层溶液为碳纳米管填料、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙烯吡咯烷酮的混合分散液;所述碳纳米管增强体iv由蒸馏水清洗碳纳米管分散液ii过滤得到的沉淀物,再在25–80℃下干燥18–30h得到。

5.如权利要求1所述的一种增强增韧的碳纳米管改性聚丙烯树脂,其特征在于:步骤s2中,所述的双螺杆挤出机主螺杆转速为100–300rpm,喂料螺杆转速为10–50rpm,挤出过程中挤出温度采用温度范围为190–240℃且依次递增的温度组合,机头温度为190–200℃。

6.如权利要求1所述的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:咸贵军王建翎田经纬白艳博
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学
类型:发明
国别省市:

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