CN105348643A

CN105348643A - 一种可回收新型复合材料

Info

Publication number: CN105348643A
Application number: CN201510829588.6A
Authority: CN
Inventors: 贾崇启
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-11-25
Filing date: 2015-11-25
Publication date: 2016-02-24

Abstract

本发明公开了一种可回收新型复合材料，包括有以下重量百分比的组分：废旧聚丙烯塑料5%～20%,聚丙烯30%～60%,玻璃纤维10%～45%，增塑剂5%～10%，云母1%～10%，增韧剂（SEBS）0.3%,过氧化二异丙苯，抗氧剂及爽滑剂。本发明配方合理、成本低廉，实用性强，制成的塑料复合材料成型周期短、韧性好、密度低、可回收利用，被称为21世纪绿色工业材料，其应用领域已由汽车工业发展到建筑工业、化学防腐、体育器材、家具制造等领域。

Description

一种可回收新型复合材料

技术领域

本发明涉及复合材料的技术领域，具体涉及一种可回收利用新型复合材料。

背景技术

热塑性复合材料在国外是20世纪40年代中期发展起来的,经过近70年的发展，技术和工艺已日臻完善，品种和产量也随之扩大和增加。其所用基体树脂主要是聚丙烯(PP)树脂，其成型周期短、韧性好、密度低、可回收利用，被称为21世纪绿色工业材料，其应用领域已由汽车工业发展到建筑工业、化学防腐、体育器材、家具制造等领域。

现有产品的特点：目前的配方和生产工艺多采用短切纤维造粒，其制品机械性能明显高于基体树脂，易成型形状复杂的产品，但是由于树脂本身的粘度较高，限制了增强纤维的加入量。而玻璃纤维添加量不高则造成强度不高、纤维分布不均匀、玻璃纤维的排列方向无法控制、产量低、生产成本高等，从而限制了它们的耐冲击和耐腐蚀性。

发明内容

针对现有产品的缺陷，本发明所提供的一种可回收新型复合材料比强度高，容易回收，成型迅速，可用于各种成型工艺，例如模压、缠绕、拉挤、真空模压等,其典型制品有汽车结构件、管道、容器、型材、安全帽等，因而是一种在技术上、经济上和环境保护方面的新机遇。

为解决上述缺陷，本发明所采用的技术方案是：一种可回收新型复合材料，包括以下组分：

废旧聚丙烯塑料5%～20%；

聚丙烯30%～60%；

玻璃纤维10%～45%；

增塑剂5%～10%；

云母1%～10%；

增韧剂（SEBS）0.1~0.5%。

玻纤的增加可以提高塑料的强度和刚性，玻纤只有达到一定长度值后才能传递应力,起到增强作用。一般认为挤出造粒时玻纤长度应控制在0.5mm～1.0mm。为了避免玻纤过度断裂,降低机器磨损,玻纤应从机筒中部加料加入。

增韧剂(SBS)具有与聚烯烃相似的结构,二者的表面能也很接近,故与聚烯烃的相容性好;又由于SBS具有很好的抗蠕变性能,增塑剂的作用就是使聚合物体系增加塑性。对塑料来说就是使塑料变软和易于加工。

过氧化二异丙苯(DCP)能使聚丙烯与玻纤表面产生一定程度的交联或化学作用,因而产品性能将大大提高PP的氧化老化过程是按游离基连锁反应机理进行的。

使用抗氧剂是阻止PP自动氧化链反应过程进行的最有效防老化方法。抗氧剂可分为游离基链反应终止剂和过氧化物分解两。主抗氧剂主要有胺类和酚类,辅助抗氧剂为硫酯类,配合使用具有协同效应,主辅抗氧剂用量比为1：2～2：1。例如选用主抗氧剂1010,辅助抗氧剂DSTP,各0115wt%,在100℃下可使用115万小时;或选高效受阻酚类主抗氧剂,硫醇类或亚磷酸酯类辅抗氧剂,其150℃下热老化时间超过1000小时。

PP是非极性树脂,与其它材料的熔合性差；玻纤的表面光滑,很难与非极性合。为了改进这一缺点,可采用以下几种方法:(1)以过氧化硅烷偶联剂:含有双键置换基团的某些过氧化硅烷,如乙烯基三(特丁基过氧化)硅烷(A-1120)。(2)以氯化物偶联:将硅烷与全氯环戊烷,氯化二甲苯,氯桥酸酐等高氯化物并用,可显著地改进玻纤增强PP的强度。(3)对PP进行极性化处理,即在PP链中引入极性共聚单体,常用的极性共聚单体有双马来酰亚胺(BMI)和马来酸酐(MAH)等。本发明可回收新型复合材料的优点是：本发明比强度高，成型迅速，可用于各种成型工艺，容易回收，有利于环境保护。本发明配方合理、成本低廉，实用性强，制成的塑料复合材料成型周期短、韧性好、密度低、可回收利用，被称为21世纪绿色工业材料，其应用领域已由汽车工业发展到建筑工业、化学防腐、体育器材、家具制造等领域。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明做进一步详细说明；

实施例1

一种可回收新型复合材料，由下列质量比的成分混合组成：

废旧聚丙烯塑料12.5%

聚丙烯45%

玻璃纤维22.5%

增塑剂7.5%

云母5.5%

增韧剂（SEBS）0.3%

过氧化二异丙苯0.5%

抗氧剂及爽滑剂余量。

制备方法如下

1.将废旧聚丙烯（PP）与适量的MAH在高速混合机中混合后，用双螺杆挤出机挤出造粒，制得PP－g－MAH，为使聚丙烯具有较好的流动性，在挤出聚丙烯的时候混入了5%的增韧剂（SEBS）。

2.将PP与PP－g－MAH、无碱玻璃纤维及云母等助剂等按比例从双螺杆挤出机的主加料装置定量加入，经过共混、挤出、牵引、冷却、切粒，制成玻纤增强PP改性料。

3.操作变量包括杆转速、机头压力、机筒温度和玻纤加入量。可根据实际情况进行调节。玻纤加入后排气一定要完全,真空度应尽可能高,否则将导致:挤出不稳定;粒料呈闭孔发泡状,影响外观;冲击性能较差。

实施例2

与实施例1不同在于组分配比

废旧聚丙烯塑料18%

聚丙烯50%

玻璃纤维21%

增塑剂6%

云母3%

增韧剂（SEBS）0.2%

过氧化二异丙苯0.3%

抗氧剂及爽滑剂余量。

上述说明并非是本发明的限制，本发明也不限于上述举例，任何在本发明的实质范围内作出的变化，都应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种可回收新型复合材料，其特征在于：包括有下列重量比的

成分：

废旧聚丙烯塑料5%～20%；

聚丙烯30%～60%；

玻璃纤维10%～45%；

增塑剂5%～10%；

云母1%～10%；

增韧剂（SEBS）0.1~0.5%。

2.根据权利要求1所述的一种可回收新型复合材料，其特征是：包括有下列重量比的成分：

废旧聚丙烯塑料12.5%；

聚丙烯45%；

玻璃纤维22.5%；

增塑剂7.5%；

云母5.5%；

增韧剂（SEBS）0.3%。

3.根据权利要求1或2所述的一种可回收新型复合材料，其特征是：所加入的玻璃纤维长度为0.5mm~1.0mm。

4.根据权利要求3所述的一种可回收新型复合材料，其特征是：还添加有过氧化二异丙苯(DCP)和抗氧剂两种添加剂以增强其抗氧化性。