本發明涉及可用于汽車電池箱制造材料技術領域，具體涉及一種玄武巖長纖維增強材料。
背景技術：
世界汽車材料的技術發展方向是輕量化和環保化，節能減排己經成為全球汽車發展的必然，新能源汽車、汽車輕量化是最為有效的途徑，對于節約能源、減少廢氣排放來說十分重要。采用塑料材料替代傳統的金屬材料是一項最直接有效的方法。
汽車電池箱是新能源電動汽車的重要的功能結構件，新能源汽車的輕量化可有效地提高車輛的負載能力和續航能力。采用新型材料成為降低整車成本及其重量的關鍵，采用可回收高性能增強塑料復合材料制備汽車電池箱替代金屬電池箱已成必然。
目前國內市場上裝配在新能源電動汽車上的汽車電池箱均為鋼架結構，采用沖壓和焊接工藝組成框架結構，這種鋼型框架結構形狀成型工藝難度大，重量較大。
因此，需要一種新型汽車電池箱簡化制造工藝，減輕重量。
技術實現要素：
本發明的目的之一是提供一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，使用該材料制成的汽車電池箱，具有強度高、抗沖擊性能優異、抗蠕變、高尺寸穩定性、優異的抗熱、耐疲勞性和耐化學性，且制品的質量輕，可復合金屬結構嵌件的優點。
為此，本發明的目的是這樣實現的：一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 20~30份；
高熔指聚丙烯 60~80份；
相容劑 5~10份；
彈性體 0.5~5份；
流動改性劑 0.5~5份；
高目數滑石粉 0.5~5份。
所述改性玄武巖纖維，采用納米SiO2先驅液與環氧樹脂重量比1:18~1:19配比混合溶液，于50~55℃的油浴中攪拌反應3.5~4.5小時，制備環氧/納米SiO2雜化材料，再將雜化材料中環氧樹脂與丙酮溶劑質量比1.8：100~2.2：100配制玄武巖纖維改性用雜化漿料，涂敷在連續玄武巖纖維表面，烘干后獲得改性玄武巖纖維。
所述納米SiO2先驅液按摩爾比為1：12~1：15稱取正硅酸乙酯和乙醇，攪拌均勻后，滴加0.1mol/l鹽酸調節溶液的pH=3~5，所得溶液在50~55℃攪拌狀態下反應4~5h獲得納米SiO2先驅液；
所述環氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類環氧樹脂。
所述高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg負載下，在內徑為2.0955 mm，高8.000mm口模條件下，熔體流動速率40~80g/10min的聚丙烯。
所述的相容劑為PP-g-MAH。
所述的彈性體為PEO與EPDM按質量1:0.95~1:1.05配比混合而成。
所述的流動改性劑為含有機過氧化物的聚丙烯母粒，所述有機過氧化物為過氧化二異丙苯或二叔丁基過氧化物，有機過氧化物的用量與聚丙烯用量的重量比為1:16~1:25。
所述高目數滑石粉目數為5000目以上。
本發明目的之二是提供一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料的用途，該復合材料用于制備汽車電池箱。
具體而言，其在制備汽車電池箱時，按如下步驟進行：
（1）按權利要求1中的組分進行稱重，將除改性玄武巖纖維外的原料在攪拌鍋中低速攪拌10~60分鐘；
（2）將步驟（1）獲得的混合物按LFT-D工藝采用雙螺桿擠出機熔融擠出成膜片，再將步驟（1）中的改性玄武巖纖維切斷后與所述膜片加入雙螺桿擠出機混合再擠出，擠出模頭保溫200~210℃，擠出后定量切斷，成復合膜片或復合顆粒；
（3）取復合膜片或復合顆粒直接模壓成型，制備成汽車電池箱。
本發明的一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，其可以用于制備汽車電池箱，其制備方法簡單，綜合性能優越，制得的汽車電池箱具有強度高、抗沖擊性能優異、抗蠕變、高尺寸穩定性、優異的抗熱、耐疲勞性和耐化學性，且制品的重量輕，具有良好的市場應用前景。用于制備汽車電池箱，具有生產周期短，生產成本低的優點，玄武巖纖維增強聚丙烯產品可回收利用，環保性好。
具體實施方式
實施例1
一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，其包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 20份；
高熔指聚丙烯（PP） 80份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 10份；
彈性體 5份；
流動改性劑 5份；
5000目的高目數滑石粉 5份。
其中，改性玄武巖纖維，采用納米SiO2先驅液與環氧樹脂重量比1:18配比混合溶液，環氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類環氧樹脂，于50℃的油浴中攪拌反應3.5小時，制備環氧/納米SiO2雜化材料，再將雜化材料中環氧樹脂與丙酮溶劑質量比1.8：100配制玄武巖纖維改性用雜化漿料，涂敷在連續玄武巖纖維表面，烘干后獲得改性玄武巖纖維。
所述納米SiO2先驅液按摩爾比為1：12稱取正硅酸乙酯和乙醇，攪拌均勻后，滴加0.1mol/l鹽酸調節溶液的pH=3，所得溶液在50℃攪拌狀態下反應4h獲得納米SiO2先驅液；
高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg負載下，在內徑為2.0955 mm，高8.000mm口模條件下，熔體流動速率40~80g/10min的聚丙烯。
彈性體為PEO與EPDM按質量1:0.95配比混合而成。
流動改性劑為含有機過氧化物的聚丙烯母粒，有機過氧化物為過氧化二異丙苯，有機過氧化物的用量與聚丙烯用量的重量比為1:16。
上述玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料的用途，其特征在于該復合材料用于制備汽車電池箱，可如下步驟進行：
（1）按權利要求1中的組分進行稱重，將除改性玄武巖纖維外的原料在攪拌鍋中低速攪拌10分鐘；
（2）將步驟（1）獲得的混合物按LFT-D工藝采用雙螺桿擠出機熔融擠出成膜片，再將步驟（1）中的改性玄武巖纖維切斷后與所述膜片加入雙螺桿擠出機混合再擠出，擠出模頭保溫200℃，擠出后定量切斷，成復合膜片或復合顆粒；
（3）取復合膜片或復合顆粒直接模壓成型，制備成汽車電池箱。
實施例2
一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，其包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 30份；
高熔指聚丙烯（PP） 60份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 10份；
彈性體 5份；
流動改性劑 5份；
6000目的高目數滑石粉 5份。
其中，改性玄武巖纖維，采用納米SiO2先驅液與環氧樹脂重量比1:19配比混合溶液，環氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類環氧樹脂，于55℃的油浴中攪拌反應4.5小時，制備環氧/納米SiO2雜化材料，再將雜化材料中環氧樹脂與丙酮溶劑質量比2.2：100配制玄武巖纖維改性用雜化漿料，涂敷在連續玄武巖纖維表面，烘干后獲得改性玄武巖纖維。
所述納米SiO2先驅液按摩爾比為1：15稱取正硅酸乙酯和乙醇，攪拌均勻后，滴加0.1mol/l鹽酸調節溶液的pH=5，所得溶液在55℃攪拌狀態下反應5h獲得納米SiO2先驅液；
高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg負載下，在內徑為2.0955 mm，高8.000mm口模條件下，熔體流動速率40~80g/10min的聚丙烯。
彈性體為PEO與EPDM按質量1:1.05配比混合而成。
流動改性劑為含有機過氧化物的聚丙烯母粒，所述有機過氧化物為二叔丁基過氧化物，有機過氧化物的用量與聚丙烯用量的重量比為1:25。
上述玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料的用途，其特征在于該復合材料用于制備汽車電池箱，可如下步驟進行：
（1）按權利要求1中的組分進行稱重，將除改性玄武巖纖維外的原料在攪拌鍋中低速攪拌60分鐘；
（2）將步驟（1）獲得的混合物按LFT-D工藝采用雙螺桿擠出機熔融擠出成膜片，再將步驟（1）中的改性玄武巖纖維切斷后與所述膜片加入雙螺桿擠出機混合再擠出，擠出模頭保溫210℃，擠出后定量切斷，成復合膜片或復合顆粒；
（3）取復合膜片或復合顆粒直接模壓成型，制備成汽車電池箱。
實施例3
一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，其包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 30份；
高熔指聚丙烯（PP） 80份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 5份；
彈性體 5份；
流動改性劑 5份；
7000目的高目數滑石粉 5份。
其中，改性玄武巖纖維，采用納米SiO2先驅液與環氧樹脂重量比1:18配比混合溶液，環氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類環氧樹脂，于50~55℃的油浴中攪拌反應4小時，制備環氧/納米SiO2雜化材料，再將雜化材料中環氧樹脂與丙酮溶劑質量比1：50配制玄武巖纖維改性用雜化漿料，涂敷在連續玄武巖纖維表面，烘干后獲得改性玄武巖纖維。
所述納米SiO2先驅液按摩爾比為1：13稱取正硅酸乙酯和乙醇，攪拌均勻后，滴加0.1mol/l鹽酸調節溶液的pH=3，所得溶液在50℃攪拌狀態下反應4.5h獲得納米SiO2先驅液；
高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg負載下，在內徑為2.0955 mm，高8.000mm口模條件下，熔體流動速率40~80g/10min的聚丙烯。
彈性體為PEO與EPDM按質量1:1配比混合而成。
流動改性劑為含有機過氧化物的聚丙烯母粒，所述有機過氧化物為過氧化二異丙苯，有機過氧化物的用量與聚丙烯用量的重量比為1:20。
上述玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料的用途，其特征在于該復合材料用于制備汽車電池箱，可如下步驟進行：
（1）按權利要求1中的組分進行稱重，將除改性玄武巖纖維外的原料在攪拌鍋中低速攪拌20分鐘；
（2）將步驟（1）獲得的混合物按LFT-D工藝采用雙螺桿擠出機熔融擠出成膜片，再將步驟（1）中的改性玄武巖纖維切斷后與所述膜片加入雙螺桿擠出機混合再擠出，擠出模頭保溫200~210℃，擠出后定量切斷，成復合膜片或復合顆粒；
（3）取復合膜片或復合顆粒直接模壓成型，制備成汽車電池箱。
實施例4
一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，其包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 30份；
高熔指聚丙烯（PP） 80份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 10份；
彈性體 0.5份；
流動改性劑 5份；
8000目的高目數滑石粉 5份。
其中，改性玄武巖纖維，采用納米SiO2先驅液與環氧樹脂重量比1:19配比混合溶液，環氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類環氧樹脂，于50~55℃的油浴中攪拌反應4.5小時，制備環氧/納米SiO2雜化材料，再將雜化材料中環氧樹脂與丙酮溶劑質量比1：50配制玄武巖纖維改性用雜化漿料，涂敷在連續玄武巖纖維表面，烘干后獲得改性玄武巖纖維。
所述納米SiO2先驅液按摩爾比為1：14稱取正硅酸乙酯和乙醇，攪拌均勻后，滴加0.1mol/l鹽酸調節溶液的pH=3~5，所得溶液在55℃攪拌狀態下反應4h獲得納米SiO2先驅液；
高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg負載下，在內徑為2.0955 mm，高8.000mm口模條件下，熔體流動速率40~80g/10min的聚丙烯。
彈性體為PEO與EPDM按質量1:1配比混合而成。
流動改性劑為含有機過氧化物的聚丙烯母粒，所述有機過氧化物為二叔丁基過氧化物，有機過氧化物的用量與聚丙烯用量的重量比為1:22。
上述玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料的用途，該復合材料用于制備汽車電池箱，可如下步驟進行：
（1）按權利要求1中的組分進行稱重，將除改性玄武巖纖維外的原料在攪拌鍋中低速攪拌40分鐘；
（2）將步驟（1）獲得的混合物按LFT-D工藝采用雙螺桿擠出機熔融擠出成膜片，再將步驟（1）中的改性玄武巖纖維切斷后與所述膜片加入雙螺桿擠出機混合再擠出，擠出模頭保溫200℃，擠出后定量切斷，成復合膜片或復合顆粒；
（3）取復合膜片或復合顆粒直接模壓成型，制備成汽車電池箱。、
實施例5
一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，其包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 30份；
高熔指聚丙烯（PP） 80份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 10份；
彈性體 5份；
流動改性劑 0.5份；
9000目的高目數滑石粉 5份。
其中，改性玄武巖纖維，采用納米SiO2先驅液與環氧樹脂重量比1:18.5配比混合溶液，環氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類環氧樹脂，于52℃的油浴中攪拌反應3.5小時，制備環氧/納米SiO2雜化材料，再將雜化材料中環氧樹脂與丙酮溶劑質量比1.9：100配制玄武巖纖維改性用雜化漿料，涂敷在連續玄武巖纖維表面，烘干后獲得改性玄武巖纖維。
所述納米SiO2先驅液按摩爾比為1：14稱取正硅酸乙酯和乙醇，攪拌均勻后，滴加0.1mol/l鹽酸調節溶液的pH=3~5，所得溶液在53℃攪拌狀態下反應4.5h獲得納米SiO2先驅液；
高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg負載下，在內徑為2.0955 mm，高8.000mm口模條件下，熔體流動速率40~80g/10min的聚丙烯。
彈性體為PEO與EPDM按質量1:0.95配比混合而成。
流動改性劑為含有機過氧化物的聚丙烯母粒，所述有機過氧化物為過氧化二異丙苯，有機過氧化物的用量與聚丙烯用量的重量比為1:16。
上述玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料的用途，其特征在于該復合材料用于制備汽車電池箱，可如下步驟進行：
（1）按權利要求1中的組分進行稱重，將除改性玄武巖纖維外的原料在攪拌鍋中低速攪拌30分鐘；
（2）將步驟（1）獲得的混合物按LFT-D工藝采用雙螺桿擠出機熔融擠出成膜片，再將步驟（1）中的改性玄武巖纖維切斷后與所述膜片加入雙螺桿擠出機混合再擠出，擠出模頭保溫200~210℃，擠出后定量切斷，成復合膜片或復合顆粒；
（3）取復合膜片或復合顆粒直接模壓成型，制備成汽車電池箱。
實施例6
一種玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，其包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 30份；
高熔指聚丙烯（PP） 80份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 10份；
彈性體 5份；
流動改性劑 5份；
10000目的高目數滑石粉 0.5份。
其中，改性玄武巖纖維，采用納米SiO2先驅液與環氧樹脂重量比1:19配比混合溶液，環氧樹脂為雙酚A型縮水甘油醚類環氧樹脂，于55℃的油浴中攪拌反應4.2小時，制備環氧/納米SiO2雜化材料，再將雜化材料中環氧樹脂與丙酮溶劑質量比2.2：100配制玄武巖纖維改性用雜化漿料，涂敷在連續玄武巖纖維表面，烘干后獲得改性玄武巖纖維。
所述納米SiO2先驅液按摩爾比為1：12稱取正硅酸乙酯和乙醇，攪拌均勻后，滴加0.1mol/l鹽酸調節溶液的pH=4，所得溶液在50℃攪拌狀態下反應4h獲得納米SiO2先驅液；
高熔指聚丙烯是指230℃，2.l6kg負載下，在內徑為2.0955 mm，高8.000mm口模條件下，熔體流動速率40~80g/10min的聚丙烯。
彈性體為PEO與EPDM按質量1:1.05配比混合而成。
流動改性劑為含有機過氧化物的聚丙烯母粒，所述有機過氧化物為過氧化二異丙苯，有機過氧化物的用量與聚丙烯用量的重量比為1:18。
上述玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料的用途，其特征在于該復合材料用于制備汽車電池箱，可如下步驟進行：
（1）按權利要求1中的組分進行稱重，將除改性玄武巖纖維外的原料在攪拌鍋中低速攪拌50分鐘；
（2）將步驟（1）獲得的混合物按LFT-D工藝采用雙螺桿擠出機熔融擠出成膜片，再將步驟（1）中的改性玄武巖纖維切斷后與所述膜片加入雙螺桿擠出機混合再擠出，擠出模頭保溫210℃，擠出后定量切斷，成復合膜片或復合顆粒；
（3）取復合膜片或復合顆粒直接模壓成型，制備成汽車電池箱。
實施例7
與實施例1的不同之處在于該玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 30份；
高熔指聚丙烯（PP） 60份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 5份；
彈性體 0.5份；
流動改性劑 0.5份；
5000目的高目數滑石粉 0.5份。
實施例8
與實施例2的不同之處在于該玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 20份；
高熔指聚丙烯（PP） 80份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 5份；
彈性體 0.5份；
流動改性劑 0.5份；
6000目的高目數滑石粉 0.5份。
實施例9
與實施例3的不同之處在于該玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 20份；
高熔指聚丙烯（PP） 60份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 10份；
彈性體 0.5份；
流動改性劑 0.5份；
7000目的高目數滑石粉 0.5份。
實施例10
與實施例4的不同之處在于該玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 200份；
高熔指聚丙烯（PP） 60份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 5份；
彈性體 5份；
流動改性劑 0.5份；
8000目的高目數滑石粉 0.5份。
實施例11
與實施例5的不同之處在于該玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 200份；
高熔指聚丙烯（PP） 60份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 5份；
彈性體 0.5份；
流動改性劑 5份；
9000目的高目數滑石粉 0.5份。
實施例12
與實施例6的不同之處在于該玄武巖長纖維增強聚丙烯復合材料，包含如下重量份數組分：
改性玄武巖纖維 200份；
高熔指聚丙烯（PP） 60份；
以PP-g-MAH（馬來酸酐接枝聚丙烯）作為相容劑 5份；
彈性體 0.5份；
流動改性劑 0.5份；
10000目的高目數滑石粉 5份。
經測試，上述實施例獲得的汽車電池箱，其強度高、抗沖擊性能優異、抗蠕變、高尺寸穩定性、優異的抗熱、耐疲勞性和耐化學性。
其彈性模量為：135~145E/GPa；拉伸強度為：345~400N/mm2。
耐化學性：分別在2N鹽酸、2N氫氧化鈉、H2O，沸騰條件下3小時，其失重比分別為1.8%，3.2%，0.1%，表明其耐化學性較好。
熱穩定性：在-60~180℃下可穩定工作。
本發明并不局限于上述實施例，在本發明公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據所公開的技術內容，不需要創造性的勞動就可以對其中的一些技術特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發明的保護范圍內。