一種耐蠕變長玻纖、耐蠕變長玻纖增強pp復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐蠕變長玻纖、耐蠕變長玻纖增強PP復(fù) 合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 長玻璃纖維增強粒料指的是纖維單向排布的粒料，其纖維長度與粒料長度相等， 一般大于5mm。在國內(nèi)，長玻纖的研究仍處于起步階段，長玻纖一般用于改善高分子材料的 力學性能。聚丙烯樹脂(PP)是一種用途廣泛的通用塑料，由丙烯單體聚合制得，聚丙烯樹脂 的優(yōu)點在于密度低、價格便宜，并具有優(yōu)良的耐化學腐蝕性、較好的機械性能、突出的耐折 疊性和良好的成型加工性能。作為典型的結(jié)晶型材料，其熔點在165°C附近。
[0003] 長玻纖增強PP材料是具有高強度，高抗沖擊性能，尺寸穩(wěn)定好，是一種"強而韌" 的材料，PP在添加玻璃纖維增強后，大大提高其機械性能、耐熱型和尺寸穩(wěn)定性。在實際應(yīng) 用中可以以塑代鋼和取代增強工程塑料，滿足輕武器包裝箱、汽車領(lǐng)域、家電等領(lǐng)域使用要 求。但現(xiàn)有的長玻纖材料分子間作用力低，纖維在長時間力的作用下容易發(fā)生較大的蠕變， 導(dǎo)致尺寸、形態(tài)的不穩(wěn)定，嚴重限制了長玻纖在許多方面特別是高精密要求的汽車零部件、 電子產(chǎn)品元件、儀器儀表部件、航空設(shè)備部件等領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明公開一種耐蠕變的長玻纖。
[0005] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)： 一種耐蠕變長玻纖，其原料按重量計包括： 長玻纖 70-90份； 甲基紫 0.2-0.3份； 氯酸鎂 0.03-0.09份。
[0006] 甲基紫俗稱龍膽紫，結(jié)晶紫，為市售產(chǎn)品。經(jīng)過驗證，甲基紫和氯酸鎂(Mg(C103) 2.6H2O)協(xié)效可以有效提尚長玻纖的耐懦變性能，進而有效提尚長玻纖的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免 因其蠕變導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸不穩(wěn)定、變形。由于長玻纖耐蠕變性能提高，使之得以被應(yīng)用在對尺 寸和形狀穩(wěn)定性要求較高的產(chǎn)品領(lǐng)域。
[0007] 進一步的，上述耐蠕變長玻纖其制備方法為： (1) 正庚烷浸泡處理：將長玻纖浸入正庚烷中進行溶脹處理，處理時間為12h~ 24h； (2)丙酮洗滌：將溶脹后的長玻纖采用超聲波震蕩進行洗滌，然后置于150-200°C的烘 箱內(nèi)烘干至恒重，獲得所述耐蠕變長玻纖。
[0008] 進一步的，所述長玻纖為無堿連續(xù)玻纖，所述無堿連續(xù)玻纖直徑為11-20μηι。
[0009] 本發(fā)明可選用任意一種市售的長玻纖實現(xiàn)，但可特別優(yōu)選上述尺寸的無堿連續(xù)玻 纖。
[0010] 本發(fā)明同時提供一種耐蠕變的長玻纖增強PP材料，其原料按重量計包括： 所述的耐蠕變長玻纖 30-45份； PP 60-80份； 相容劑 0.3-2份； 抗氧劑 0.1-0.7份； 阻燃劑 1-3份； 所述相容劑其原料按重量計包括羥乙基纖維素5-7份、丙二醇0.1-0.5份、甲基異噻唑 啉酮0.01-0.07份、硝酸鉀3-8份。
[0011] 本發(fā)明中特別設(shè)置一種相容劑，可有效提高耐蠕變長玻纖與PP的相容性。本發(fā)明 的耐蠕變長玻纖浮纖問題較為明顯。甲基異噻唑啉酮的化學名為2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)有微量的甲基異噻唑啉酮和硝酸鉀存在時，便可大幅提高耐蠕變長玻纖與 PP材料的相容性，使長玻纖均勻地混合在PP材料中，有效提高所制得的PP復(fù)合材料的力學 性能。羥乙基纖維素可有效提高長玻纖與PP材料的結(jié)合強度，提高材料的缺口抗沖擊強度。 相容劑對共聚聚丙烯的相容性提升效果更明顯。
[0012] 所述的耐蠕變的長玻纖增強PP材料的制備方法，其包括如下工序： a. 制備相容劑:將羥乙基纖維素、硝酸鉀采用空氣浴加熱至100°C，滴入丙二醇，保溫 30min后加入甲基異噻唑啉酮； b. 按設(shè)定重量份將PP、光穩(wěn)定劑、增韌劑、相容劑、抗氧劑、熱塑穩(wěn)定劑加入高速混合器 混合均勻后經(jīng)雙螺桿擠出機加熱至140~169°C獲得塑化的PP混合物，然后塑化的PP混合 物被雙螺桿擠出機壓入浸漬模頭中，浸漬分散設(shè)定重量份的長玻纖，經(jīng)牽引、冷卻成型處理 制備成長度為10-16mm的耐蠕變的長玻纖增強PP材料。
[0013]進一步的，浸漬分散耐蠕變長玻纖時，雙螺桿擠出機中的溫度為130_150°C。
[0014]為降低浮纖，浸漬分散耐蠕變長玻纖時，雙螺桿擠出機的溫度在一定幅度下降低， 通過降低PP的流動性來防止浮纖。
[0015]本發(fā)明選用甲基紫和氯酸鎂對長玻纖改性，提高長玻纖自身的耐蠕變性能，消除 長玻纖因應(yīng)力變形導(dǎo)致的蠕變問題，可使長玻纖長時間的維持其尺寸和形狀的穩(wěn)定性。同 時本發(fā)明還設(shè)置一種相容劑來克服耐蠕變長玻纖所特有的浮纖問題，使本發(fā)明的耐蠕變長 玻纖能夠均勻、穩(wěn)定地存在于PP材料中，最終有效地提高所制得的PP復(fù)合材料的力學性能。 本發(fā)明提供的PP復(fù)合材料具有優(yōu)異的抗沖性能、耐蠕變性能，且表面光滑無浮纖，尤其適用 于制備汽車零部件、電子產(chǎn)品元件、儀器儀表部件、航空設(shè)備部件等產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0016]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述： 實施例1 本實施例提供一種耐蠕變長玻纖，其原料按重量計包括： 長玻纖 85份； 甲基紫 0.25份； 氯酸鎂 0.07份。
[0017] 進一步的，上述耐蠕變長玻纖其制備方法為： (1) 正庚烷浸泡處理：將長玻纖浸入正庚烷中進行溶脹處理，處理時間為12h; (2) 丙酮洗滌：將溶脹后的長玻纖采用超聲波震蕩進行洗滌，然后置于180°C的烘箱內(nèi) 烘干至恒重，獲得所述耐蠕變長玻纖。
[0018] 進一步的，所述無堿連續(xù)玻纖直徑為15μηι。
[0019] 實施例2 本實施例提供一種耐蠕變長玻纖，其原料按重量計包括： 長玻纖 70份； 甲基紫 0.3份； 氯酸鎂 0.03份。
[0020] 進一步的，上述耐蠕變長玻纖其制備方法為： (1) 正庚烷浸泡處理：將長玻纖浸入正庚烷中進行溶脹處理，處理時間為24h; (2) 丙酮洗滌：將溶脹后的長玻纖采用超聲波震蕩進行洗滌，然后置于150°C的烘箱內(nèi) 烘干至恒重，獲得所述耐蠕變長玻纖。
[0021] 進一步的，所述長玻纖為市售產(chǎn)品。
[0022] 實施例3 本實施例提供一種耐蠕變長玻纖，其原料按重量計包括： 長玻纖 90份； 甲基紫 0.2份； 氯酸鎂 0.09份。
[0023]本實施例將原料浸泡在40°C的正庚烷中浸泡10小時制成。
[0024] 實施例4 一種耐蠕變的長玻纖增強PP材料，其原料按重量計包括： 實施例1的耐蠕變長玻纖 30份； PP 70 份； 相容劑 1.5份； 抗氧劑 0.5份； 阻燃劑 2份； 所述相容劑其原料按重量計包括羥乙基纖維素6份、丙二醇0.4份、甲基異噻唑啉酮 0.04份、硝酸鉀4份。
[0025] 抗氧劑為市售的抗氧劑168.阻燃劑為市售的阻燃