一種用于包裝繩的pp復合材料的制備方法
【技術領域】：
[0001] 本發明涉及一種包裝材料，特別是涉及一種用于包裝繩的PP復合材料的制備方 法。
【背景技術】：
[0002] PP是聚丙稀的英文名稱--Polypropylene的簡稱，俗稱百折膠。PP是聚α -稀 烴的代表，由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂，其單體是丙烯CH2= CH-CH3。根據引發劑 和聚合工藝的不同，聚丙烯可以分為等規聚丙烯、無規聚丙烯、間規聚丙烯三種構型：等規 聚丙烯易形成結晶態，結晶度高達95%以上，具有良好的抗熱和抗溶劑性；無規聚丙烯在 室溫下是一種非結晶的、微帶粘性的白色蠟狀物，結構不規整缺乏內聚力，應用較少。PP的 應用非常廣泛，包裝繩是其中一個比較常見的應用，PP包裝繩具有很多優點：耐熱性好，抗 沖擊強度高，剛度、抗劃痕特性佳，而且材料比較輕便。
[0003] 例如，公開號為CN102251304B、公開日為2013. 10. 16、申請人為寧波大成新材料 股份有限公司的中國專利公開了 "高強?高模聚丙烯纖維生產方法"，其實施步驟為：先用 聚丙烯為基料，加高密度聚乙烯，聚烯烴彈性體等均勻混配，經雙螺桿混煉造粒，制備聚丙 烯改性母料。再用聚丙烯樹脂，加聚丙烯改性母料混合作為原料，將原料輸送至雙螺桿擠壓 機進行熔融擠壓，雙螺桿擠壓機把熔體擠壓至紡絲箱體內的噴絲板組件噴絲，再經過冷水 槽快速結晶，由五棍牽伸機牽引成型盛桶；然后再進行四次超倍牽伸，經自然冷卻定型。該 發明聚丙烯纖維強力高，延伸率低，斷率模量高，而且能抗長時間紫外線光照、耐候性優良、 生產流程短、制造成本低，能有效提升包裝繩、高強繩纜、高強安全網、高強工業濾布等制造 及工程補強加固復合材料等產品性能，具有廣泛的市場應用領域。不過，該高強-高模聚丙 烯纖維存在一定的缺陷：其脆化溫度較高，大概為零下35度左右，因此耐低溫性能不好，在 低溫環境下容易喪失其基本性能。
【發明內容】
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[0004] 本發明要解本的技術本本是提供一種用于包裝繩的PP復合材料的制備方法，制 備出的復合材料具有較好的耐低溫性能，可適用于低溫環境。
[0005] 為解本上述技術本本，本發明的技術方案是：
[0006] 一種用于包裝繩的PP復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0007] (1)將輝綠巖纖維洗凈后加入醋酸水溶液中，超聲攪拌2小時后取出，用蒸餾水洗 滌后置于真空干燥箱干燥至恒重，得到酸化輝綠巖纖維；
[0008] (2)將偶聯劑溶于乙醇并混合均勻后制得偶聯劑溶液，將步驟（1)所得酸化輝綠 巖纖維加入偶聯劑溶液，攪拌5小時后取出，將乙醇蒸發掉置于烘箱中烘干3小時，得到改 性輝綠巖纖維；
[0009] (3)將PP纖維和步驟（2)所得改性輝綠巖纖維剪成IOmm長后加入水溶液中，攪拌 4小時后過濾、風干得到氈，將氈放入模具中加熱3小時，冷卻后得到混合纖維；
[0010] (4)將PPO、增溶劑、步驟（3)所得混合纖維干燥后放入高速混合機，混合15分鐘 后移至雙螺桿擠出機擠出造粒，將所得粒料干燥后放入注塑機中注塑成型，得到用于包裝 繩的PP復合材料。
[0011] 優選地，本發明所述步驟（1)中，醋酸水溶液的濃度為lmol/L。
[0012] 優選地，本發明所述步驟（2)中，偶聯劑的重量為酸化輝綠巖纖維的1. 5%。
[0013] 優選地，本發明所述步驟（2)中，偶聯劑為硅烷偶聯劑。
[0014] 優選地，本發明所述步驟（2)中，烘箱的溫度為110°C。
[0015] 優選地，本發明所述步驟（3)中，加熱的溫度為175°C。
[0016] 優選地，本發明按重量份計，PP纖維60-70份，改性輝綠巖纖維14-18份，PPO 12-16份，增溶劑5-7份。
[0017] 優選地，本發明所述步驟（4)中，增溶劑為PP-g-MAH。
[0018] 優選地，本發明所述步驟（4)中，雙螺桿擠出機的擠出溫度為240-260°C，轉速為 500rpm〇
[0019] 優選地，本發明所述步驟（4)中，注塑機的注塑溫度為260°C，注塑壓力為lOOMPa， 模具溫度為110 °c。
[0020] 與與有技術與比，本發明具有以下有益效果：
[0021] (1)輝綠巖纖維是一種耐低溫性能很好的礦物纖維，直接與PP復合時形成的界面 與較差，因此本發明先通過醋酸對其酸化，醋酸產生了酸蝕刻作用，增加了其比表面積，使 得酸化后的輝綠巖纖維在其后的偶聯劑處理中能最大限度地吸附偶聯劑，偶聯劑上的硅氧 鍵與輝綠巖纖維的羥基發生鍵合反應并形成全面包覆，而偶聯劑與PP之間的與容性較好， 使得輝綠巖纖維與PP復合時能形成較好的界面與，而且界面粘結強度較高，復合材料的耐 低溫性能得到了很大的提高，此外，輝綠巖纖維的剛度和抗拉性能也非常好，因此還能有效 提高復合材料的力學性能。
[0022] (2)PPO是聚苯醚的英文縮寫，其塑化溫度低至零下170度左右，具有很好的耐低 溫性能，不過其與PP之間的與容性很差，因此本發明添加了增溶劑一起共混，增溶劑可大 大降低PPO與PP之間的界面張力并起到橋接效果，兩者可更均勻的分散，進而大大改善了 兩者的與容性，進一步提高了復合材料的耐低溫性能；此外PPO的剛性、強度也較好，因此 共混后能進一步提高復合材料的力學性能。
【具體實施方式】：
[0023] 下面將結合具體實施例來詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明 用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
[0024] 實施例1
[0025] 一種用于包裝繩的PP復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0026] (1)將輝綠巖纖維洗凈后加入濃度為lmol/L的醋酸水溶液中，超聲攪拌2小時后 取出，用蒸餾水洗滌后置于真空干燥箱干燥至恒重，得到酸化輝綠巖纖維；
[0027] (2)將硅烷偶聯劑溶于乙醇并混合均勻后制得硅烷偶聯劑溶液，將步驟（1)所得 酸化輝綠巖纖維加入硅烷偶聯劑溶液，硅烷偶聯劑的重量為酸化輝綠巖纖維的1. 5%，攪 拌5小時后取出，將乙醇蒸發掉置于溫度為IKTC的烘箱中烘干3小時，得到改性輝綠巖纖 維；
[0028] (3)按重量份計，將64份PP纖維和15份步驟（2)所得改性輝綠巖纖維剪成IOmm 長后加入水溶液中，攪拌4小時后過濾、風干得到氈，將氈放入模具中加熱到175°C 3小時， 冷卻后得到混合纖維；
[0029] (4)按重量份計，將12份PPO、7份PP-g-MAH、步驟（3)所得混合纖維干燥后放 入高速混合機，混合15分鐘后移至雙螺桿擠出機擠出造粒，雙螺桿擠出機的擠出溫度為 240-260°C，轉速為500rpm，將所得粒料干燥后放入注塑機中注塑成型，注塑機的注塑溫度 為260°C，注塑壓力為lOOMPa，模具溫度為110°C，得到用于包裝繩的PP復合材料。
[0030] 實施例2
[0031] 一種用于包裝繩的PP復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0032] (1)將輝綠巖纖維洗凈后加入濃度為lmol/L的醋酸水溶液中，超聲攪拌2小時后 取出，用蒸餾水洗滌后置于真空干燥箱干燥至恒重，得到酸化輝綠巖纖維；
[0033] (2)將硅烷偶聯劑溶于乙醇并混合均勻后制得硅烷偶聯劑溶液，將步驟（1)所得 酸化輝綠巖纖維加入硅烷偶聯劑溶液，硅烷偶聯劑的重量為酸化輝綠巖纖維的1. 5%，攪 拌5小時后取出，將乙醇蒸發掉置于溫度為IKTC的烘箱中烘干3小時，得到改性輝綠巖纖 維；
[0034] (3)按重量份計，將66份PP纖維和14份步驟（2)所得改性輝綠巖纖維剪成IOmm 長后加入水溶液中，攪拌4小時后過濾、風干得到氈，將氈放入模具中加熱到175°C 3小時， 冷卻后得到混合纖維；
[0035] (4)按重量份計，將15份PP0、5. 5份PP-g-MAH、步驟（3)所得混合纖維干燥后放 入高速混合機，混合15分鐘后移至雙螺桿擠出機擠出造粒，雙螺桿擠出機的擠出溫度為 240-260°C，轉速為500rpm，將所得粒料干燥后放入注塑機中注塑成型，注塑機的注塑溫度 為260°C，注塑壓力為lOOMPa，模具溫度為110°C，得到用于包裝繩的PP復合材料。
[0036] 實施例3
[0037] 一種用于包裝繩的PP復合材料的制備方法，包括以下步驟：
[0038] (1)將輝綠巖纖維洗凈后加入濃度為lmol/L的醋酸水溶液中，超聲攪拌2小時后 取出，用蒸餾水洗滌后置于真空干燥箱干燥至恒重，得到酸化輝綠巖纖維；
[0039] (2)將硅烷偶聯劑溶于乙醇并混合均勻后制得硅烷偶聯劑溶液，將步驟（1)所得 酸化輝綠巖纖維加入硅烷偶聯劑溶液，硅烷偶聯劑的重量為酸化輝綠巖纖維的1. 5%，攪 拌5小時后取出，將乙醇蒸發掉置于溫度為IKTC的烘箱中烘干3小時，得到改性輝綠巖纖 維；
[0040] (3)按重量份計，將65份PP纖維和18份步驟⑵所得改性輝綠巖纖維剪成IOmm 長后加入水溶液中，攪拌4小時后過濾、風干得到氈，將氈放入模具中加熱到