[发明专利]一种增强聚丙烯材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种具有良好微波吸收性能的增强聚丙烯材料及其制备方法，包含聚丙烯60～87份；特殊表面处理的玻璃纤维10～30份；聚丙烯接枝马来酸酐2～6份；纳米四氧化三铁1～3份；热稳定剂0.1～0.5份；润滑剂0.1～0.5份；采用双螺杆挤出机挤出制备了一种具有良好微波吸收性能的增强聚丙烯材料，该材料表现出更好的微波吸收性能，且强度高、无污染，且本发明的制备方法简单，可用于军事和建筑防电磁污染领域。

技术领域

本发明涉及聚丙烯技术领域，具体涉及一种具有良好微波吸收性能的增强聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

随着电磁波在电子通讯领域的广泛应用，移动电话、无线网络、雷达等带来的电磁辐射、干扰的问题越来越受到重视；同时，电磁波技术也广泛应用于现在的军事领域中，如雷达技术。基于以上要求，微波吸收材料的研发尤为重要。玻璃纤维是工程塑料常用的增强材料，制备导电玻璃纤维作为复合材料的导电填料已成为解决电磁屏蔽问题的重要方法，其同时能达到材料增强和电磁屏蔽的效果。传统的化学镀是制备导电玻璃纤维常用技术之一，但是其工艺复杂，且重金属价格昂贵且对环境造成严重污染，同时电磁屏蔽效果并不理想。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好微波吸收性能的增强聚丙烯材料及其制备方法。

一种具有良好微波吸收性能的增强聚丙烯材料，由下述组分按重量份数制备而成：

聚丙烯60～87份；

特殊表面处理的玻璃纤维10～30份；

聚丙烯接枝马来酸酐2～6份；

纳米四氧化三铁1～3份；

热稳定剂0.1～0.5份；

润滑剂0.1～0.5份；

所述的玻璃纤维为无碱短切E玻纤，玻璃纤维单丝直径6～9μm、长度为3～6mm，较细的玻璃纤维单丝直径对更有利于表面处理，且有利于改善电磁屏蔽性能；所述特殊表面处理的玻璃纤维是纤维表面经过SrBiTiO和稀土化合物的混合物表面处理制得的玻璃纤维，SrBiTiO：稀土化合物混合物重量比为5∶1～10∶1，所述稀土化合物为氯化镧、氯化镱中的一种，SrBiTiO与稀土化合物共同处理玻纤表面具有协同效应；所述聚丙烯中至少含有10～30份的物理形态为粉状的聚丙烯，粉状颗粒有助于改善纳米四氧化三铁由于具有磁性而导致的聚集，有利于其在增强聚丙烯中分散以及添加浓度达到配方设计的比例；所述纳米四氧化三铁粉体的尺寸为不超过300纳米，四氧化三铁的加入进一步改善电磁屏蔽性能。

所述玻璃纤维特殊表面处理的制备方法如下：

(1)先将玻璃纤维在200～300℃下煅烧60～100分钟后放入丙酮溶液中浸泡清洗30～60分钟；将清洗后的玻璃纤维放入2mol/L～4mol/L的盐酸溶液中进行羟基化处理30～80分钟，然后经去离子水洗涤后在40～70℃条件下烘干。

(2)将二甲基甲酰胺、乙酸和聚乙烯吡咯烷酮按照重量比4∶1∶1的比例在室温下经机械搅拌配置好混合溶液，搅拌速度60～120rpm，将SrBiTiO和稀土化合物的混合物加入到混合溶液，混合物和混合溶液的重量比为1∶10，经机械搅拌配置成悬浮溶液，搅拌速度60～120rpm。

(3)将经(1)处理后的玻璃纤维加入到经(2)处理的悬浮溶液中，玻璃纤维与悬浮溶液两者的质量比为4∶1，加入玻璃纤维与悬浮溶液重量的3～5倍蒸馏水，机械搅拌10～15分钟，搅拌速度80～100rpm；滤出玻纤，然后在50～60℃下烘干，即可制得特殊表面处理的玻璃纤维。

所述聚丙烯的熔体流动速率在压力2.16kg、温度230℃的条件0.1～100g/min。

所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂中的一种或多种。