阅读说明：本技术 一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法 (Preparation method of non-oriented chopped fiber reinforced polypropylene material ) 是由 陈伟鹏 白晓伟 杨磊 杨思敏 顾清波 于 2021-01-19 设计创作，主要内容包括：一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法,包括如下步骤：步骤一：准确称量聚丙烯、相容剂、抗氧剂、阻燃剂充分混合后通过双螺杆设备熔融挤出,一部分制备出的熔融材料淋膜至特氟龙防粘皮带；步骤二：将专用热塑性玻璃纤维纱短切抛洒沉降铺在树脂膜上；步骤三：将另一部分步骤一得到的熔融材料挤出淋膜至短切玻纤上层；步骤四：通过专用热压浸渍、定型设备,浸渍并冷却定型；步骤五：裁切收卷。本发明制备的产品具有短切玻璃纤维在聚丙烯中均匀分散、纤维长度均匀、力学性能优异,可热复合生产实芯板、作为高强度面皮生产夹芯板直接作为各种木质、钢质板材轻质替代,作为模压材料加热熔融后流动性突出,特别适合复杂异形模压机构件的生产。(A preparation method of a non-directional chopped fiber reinforced polypropylene material comprises the following steps: the method comprises the following steps: accurately weighing polypropylene, a compatilizer, an antioxidant and a flame retardant, fully mixing, melting and extruding through a double-screw device, and laminating a part of prepared molten material to a Teflon anti-sticking belt; step two: spreading the special thermoplastic glass fiber yarns on a resin film in a short-cut throwing and settling manner; step three: extruding and laminating the other part of the molten material obtained in the step one to the upper layer of the chopped glass fiber; step four: dipping and cooling for shaping by special hot-pressing dipping and shaping equipment; step five: and (6) cutting and rolling. The product prepared by the invention has the advantages of uniform dispersion of chopped glass fibers in polypropylene, uniform fiber length and excellent mechanical property, can be used for producing solid core plates by thermal compounding and directly used as light substitutes of various wood and steel plates as sandwich plates produced by high-strength surface skins, has outstanding liquidity after being heated and melted as mould pressing materials, and is particularly suitable for producing complex special-shaped mould pressing machine components.)

一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法

技术领域

本发明属于聚丙烯材料领域，具体地说是一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法。

背景技术

SMC复合材料是经高温一次模压成型，具有机械强度高、材料重量轻、耐腐蚀、使用寿命长，绝缘强度高、耐电弧、阻燃、密封性能好，且产品设计灵活，易规模化生产，并有安全美观的优点，具有全天候防护功能，能够满足室外工程项目中各种恶劣环境和场所的需要，克服了室外金属设备箱体的易锈蚀、寿命短和隔热保温性能差等缺陷，广泛应用于电信、电力和铁路等领域。但是SMC复合材料存在以下缺陷：1、SMC材料及产品生产均有有毒挥发性物质排出；2、产品报废后产生的固废无法处理3、产品刚性较大，产生冲击后易破碎。

发明内容

本发明提供一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：

步骤一：准确称量聚丙烯、相容剂、抗氧剂、阻燃剂充分混合后通过双螺杆设备熔融挤出，一部分制备出的熔融材料淋膜至特氟龙防粘皮带，皮带运行速度3-10m/min，淋膜单位面积重量50-250g/㎡；

步骤二：将专用热塑性玻璃纤维纱通过短切设备短切抛洒沉降铺在树脂膜上，短切长度3-50mm，纤维单位面积重量100-500g/㎡；

步骤三：将另一部分步骤一得到的熔融材料挤出淋膜至短切玻纤上层，淋膜单位面积重量50-250g/㎡；

步骤四：通过专用热压浸渍、定型设备，浸渍并冷却定型至0.15mm-1mm厚度的片材，片材单位面积重量200-1000g/㎡；

步骤五：裁切收卷，收卷宽度、长度根据需求进行调整。

如上所述的一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，所述的步骤一中各物质的添加重量份数为：聚丙烯75-94份，相容剂1-6份，抗氧剂0.1-1份，阻燃剂5-25份。

如上所述的一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，所述的聚丙烯的熔指10-150g/10min。

如上所述的一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，所述的聚丙烯为聚丙烯BX3900或聚丙烯BX3920其中的一种或两种以任意比例混合的混合物。

如上所述的一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，所述的相容剂为PP接枝马来酸酐。

如上所述的一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，所述的相容剂为PP接枝马来酸酐1001或PP接枝马来酸酐GPM200A其中的一种或两种以任意比例混合的混合物。

如上所述的一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，所述的抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂。

如上所述的一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，所述的抗氧剂为抗氧化剂Irganox1010或抗氧化剂IRGAFOS168其中的一种或两种以任意比例混合的混合物。

如上所述的一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，所述的阻燃剂为磷氮阻燃剂。

如上所述的一种不定向短切纤维增强聚丙烯材料的制备方法，所述的阻燃剂为磷氮阻燃剂QB-PN4或阻燃剂为磷氮阻燃剂Clariant Exolit AP766其中的一种或两种以任意比例混合的混合物。

本发明的优点是：本发明制备的产品具有短切玻璃纤维在聚丙烯中均匀分散、纤维长度均匀、界面结合好、力学性能优异以及在后续加工和使用过程中无小分子挥发物释放，加热后流动性佳等特点，可热复合生产实芯板、作为高强度面皮生产夹芯板直接作为各种木质、钢质板材轻质替代，作为模压材料加热熔融后流动性突出，特别适合复杂异形模压机构件的生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的产品示意图；

图2是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

步骤一：准确称量聚丙烯、相容剂、抗氧剂、阻燃剂充分混合后通过双螺杆设备熔融挤出，一部分制备出的熔融材料淋膜至特氟龙防粘皮带，皮带运行速度5m/min，淋膜单位面积重量150g/㎡；

步骤二：将专用热塑性玻璃纤维纱通过短切设备短切抛洒沉降铺在树脂膜上，短切长度15mm，纤维单位面积重量300g/㎡；

步骤三：将另一部分步骤一得到的熔融材料挤出淋膜至短切玻纤上层，淋膜单位面积重量150g/㎡；

步骤四：通过专用热压浸渍、定型设备，浸渍并冷却定型至0.5mm厚度的片材，片材单位面积重量500g/㎡；

步骤五：单重800g/㎡、厚度4mm材料作为表皮，步骤四所得片材作为芯材，200℃预热6min，投入压机压制夹芯板材。

对照例

单重200g/㎡、厚度0.18mm材料作为表皮，轻质GMT单位面积重量1650g/㎡，200℃预热6min，投入压机压制夹芯板材。

将实施例和对照例所制得的夹芯板材进行性能对比，其结果如表一所示。

项目	厚度	单重	最大载荷	弯曲强度
					单位	mm	g/㎡	N	MPa
实施例	8.5	2100	39.7	7.2
					对照例	8.5	2050	29.0	4.9

表一

通过表一的数据可知，本发明实施例1制备的夹芯板与对比例相比性能提升47％，且外观光滑可直接作为装饰面。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。