本發(fā)明涉及聚烯烴復合材料技術領域，具體而言，涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術：

聚丙烯(pp)一種半結晶的熱塑性塑料，具有抗多種有機溶劑、抗酸堿腐蝕、化學穩(wěn)定性好、易成型等多種有點，已經被廣泛應用于醫(yī)療、衛(wèi)生、食品、餐飲等各個領域中，是目前世界高分子材料中用量最大、增長速度最快的一類產品。雖然pp優(yōu)點較多，但也有其不足，主要表現(xiàn)為強度低、不耐高溫、抗沖擊韌性一般，透明度一般，有塑料味。因此，為了提高pp性能，拓展pp的應用領域，有必要對pp進行改性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)的目的在于解決上述現(xiàn)有技術不足，增強聚丙烯的強度，提高聚丙烯的耐高溫性能、抗沖擊性能和透明度，并提供一種聚丙烯復合材料。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述聚丙烯復合材料的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

本發(fā)明提供了一種聚丙烯復合材料，由按質量百分比激計的以下各組分組成：

聚丙烯90％-96％、無堿玻璃纖維3％-8％、硅烷偶聯(lián)劑0.2％-0.5％、除味劑0.5％-1％。

優(yōu)選的是，所述聚丙烯由丙烯均聚物pph和丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr混合而成。

更優(yōu)選的是，以質量百分比計，所述聚丙烯由30％-40％pph和60％-70％ppr混合而成。

優(yōu)選的是，所述聚丙烯由聚丙烯原料和質量百分比<20％生產角料組成。

優(yōu)選的是，所述硅烷偶聯(lián)劑由雙(2-環(huán)氧乙基乙基)二乙氧基硅烷和雙(3-丙氨基)二乙氧基硅烷以任意比例混合而成。

更優(yōu)選的是，以質量百分比計，所述硅烷偶聯(lián)劑由65％雙(2-環(huán)氧乙基乙基)二乙氧基硅烷和35％雙(3-丙氨基)二乙氧基硅烷混合而成。

優(yōu)選的是，所述無堿玻璃纖維直徑為3-6μm，長10-20mm。

優(yōu)選的是，所述無堿玻璃纖維用所述的硅烷偶聯(lián)劑進行界面處理。

優(yōu)選的是，所述除味劑為精選透明度高的優(yōu)質硅膠制成，吸附性能優(yōu)良，具有良好的除味效果。

本發(fā)明還提供了上述聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)配置1:1的異丙醇溶液，將硅烷偶聯(lián)劑按質量比1:6加入異丙醇溶液中，攪拌溶解，直至溶液透明，制得硅烷偶聯(lián)劑溶液。

(2)將無堿玻璃纖維浸沒于硅烷偶聯(lián)劑溶液中，置于加熱震蕩機上，在28-40℃震蕩反應30min。

(3)將無堿玻璃纖維取出，常溫通風干燥20min后，在100℃抽真空干燥10min。

(4)將丙烯均聚物pph和丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr、生產角料及除味劑混勻后加熱至熔融，并將熔融液攪拌均勻。

(5)將界面處理后的無堿玻璃纖維在攪拌狀態(tài)下加入到步驟(4)的熔融液中，攪拌均勻。

(6)將步驟(5)中的熔融液倒入雙螺桿片材擠出機中擠出，雙螺桿片材擠出機加工溫度為180-200℃,轉速為260-300r/s，擠出片材通過傳送帶風冷，并在傳送帶末端繞卷。

優(yōu)選的是，步驟(2)中無堿玻璃纖維浸沒于硅烷偶聯(lián)劑溶液中，置于加熱震蕩機上，在33℃震蕩反應30min。

優(yōu)選的是，步驟(6)中雙螺桿片材擠出機加工溫度為190℃,轉速為280r/s。

本發(fā)明的有益效果：

通過丙烯均聚物pph和丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr的復配使用，使得聚丙烯復合材料兼具pph剛度好和ppr抗沖擊性能好的優(yōu)點。

通過硅烷偶聯(lián)劑對無堿玻璃纖維的改性，使得玻璃纖維表面有了較強的親核性，能與聚丙烯基體緊密結合，從而使整個聚丙烯復合材料的強度和剛度大幅增強，同時熱熔溫度顯著提高，耐高溫性能明顯增強。

將聚丙烯復合材料加工廢棄的邊角料和新的原材料一起混煉塑化，不僅能節(jié)約資源，降低成本，還能顯著增加聚丙烯復合材料的透明度，讓聚丙烯復合材料有更廣泛的用途。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步的說明。

實施例1

步驟一稱取各原材料：聚丙烯94kg、無堿玻璃纖維5kg、硅烷偶聯(lián)劑0.4kg、除味劑0.6kg。

所述聚丙烯為丙烯均聚物pph。

所述硅烷偶聯(lián)劑由按質量百分比計的65％雙(2-環(huán)氧乙基乙基)二乙氧基硅烷和35％雙(3-丙氨基)二乙氧基硅烷混合而成。

步驟二配置1:1的異丙醇溶液，將硅烷偶聯(lián)劑按質量比1:6加入異丙醇溶液中，攪拌溶解，直至溶液透明，制得硅烷偶聯(lián)劑溶液。

步驟三將無堿玻璃纖維浸沒于硅烷偶聯(lián)劑溶液中，置于加熱震蕩機上，在33℃震蕩反應30min。

步驟四將無堿玻璃纖維取出，常溫通風干燥20min后，在100℃抽真空干燥10min。

步驟五將丙烯均聚物pph和丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr、生產角料及除味劑混勻后加熱至熔融，并將熔融液攪拌均勻。

步驟六將界面處理后的無堿玻璃纖維在攪拌狀態(tài)下加入到步驟五的熔融液中，攪拌均勻。

步驟七將步驟六中的熔融液倒入雙螺桿片材擠出機中擠出，雙螺桿片材擠出機加工溫度為190℃,轉速為280r/s，擠出片材通過傳送帶風冷，并在傳送帶末端繞卷。

實施例2

按實施例1的原料配比和方法制備聚丙烯復合材料，區(qū)別僅在于：所述聚丙烯為丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr。

實施例3

按實施例1的原料配比和方法制備聚丙烯復合材料，區(qū)別僅在于：所述聚丙烯由按質量百分比計的35％丙烯均聚物pph和65％丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr混合而成。

實施例4

按實施例1的原料配比和方法制備聚丙烯復合材料，區(qū)別僅在于：(1)所述聚丙烯由按質量百分比計的35％丙烯均聚物pph和65％丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr混合而成。(2)所述硅烷偶聯(lián)劑由按質量百分比計的80％雙(2-環(huán)氧乙基乙基)二乙氧基硅烷和20％雙(3-丙氨基)二乙氧基硅烷混合而成。

實施例5

按實施例1的原料配比和方法制備聚丙烯復合材料，區(qū)別僅在于：(1)所述聚丙烯由按質量百分比計的35％丙烯均聚物pph和65％丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr混合而成。(2)所述硅烷偶聯(lián)劑由按質量百分比計的20％雙(2-環(huán)氧乙基乙基)二乙氧基硅烷和80％雙(3-丙氨基)二乙氧基硅烷混合而成。

實施例6

步驟一稱取各原材料：聚丙烯96kg、無堿玻璃纖維4kg、硅烷偶聯(lián)劑0.4kg、除味劑0.6kg。

所述聚丙烯由按質量百分比計的35％丙烯均聚物pph和65％丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr混合而成。

所述硅烷偶聯(lián)劑由按質量百分比計的65％雙(2-環(huán)氧乙基乙基)二乙氧基硅烷和35％雙(3-丙氨基)二乙氧基硅烷混合而成。

步驟二配置1:1的異丙醇溶液，將硅烷偶聯(lián)劑按質量比1:6加入異丙醇溶液中，攪拌溶解，直至溶液透明，制得硅烷偶聯(lián)劑溶液。

步驟三將無堿玻璃纖維浸沒于硅烷偶聯(lián)劑溶液中，置于加熱震蕩機上，在33℃震蕩反應30min。

步驟四將無堿玻璃纖維取出，常溫通風干燥20min后，在100℃抽真空干燥10min。

步驟五將丙烯均聚物pph和丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr、生產角料及除味劑混勻后加熱至熔融，并將熔融液攪拌均勻。

步驟六將界面處理后的無堿玻璃纖維在攪拌狀態(tài)下加入到步驟五的熔融液中，攪拌均勻。

步驟七將步驟六中的熔融液倒入雙螺桿片材擠出機中擠出，雙螺桿片材擠出機加工溫度為190℃,轉速為280r/s，擠出片材通過傳送帶風冷，并在傳送帶末端繞卷。

實施例7

按實施例6的原料和方法制備聚丙烯復合材料，區(qū)別僅在于：原料配比為：聚丙烯92kg、無堿玻璃纖維7kg、硅烷偶聯(lián)劑0.4kg、除味劑0.6kg。

實施例8

按實施例1的原料配比和方法制備聚丙烯復合材料，區(qū)別僅在于：

所述聚丙烯由按質量百分比計的30.8％丙烯均聚物pph和57.2％丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr及12％生產角料混合而成。

對實施例1-8所制得的聚丙烯復合材料進行性能測試，測試結果見表1。

表1

對比實施例1和實施例2-3，由按質量百分比計的35％丙烯均聚物pph和65％丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr混合而成的聚丙烯原料制備的聚丙烯復合材料pph剛度好和ppr抗沖擊性能好的優(yōu)點。

對比實施例3和實施例4-5，由按質量百分比計的35％丙烯均聚物pph和65％丙烯、乙烯嵌段共聚物ppr混合而成的硅烷偶聯(lián)劑，讓無堿玻璃纖維與聚丙烯基體更緊密的結合，提升聚丙烯復合材料各項性能。

對比實施例實施例3和實施例8，聚丙烯原材料中加入生產角料后，制得的聚丙烯復合材料透明度顯著提高。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受實施例的限制，其它任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所做的改變、修飾、組合、替代、簡化均應為等效替換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。