(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211048276.8 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 瑞勒新材 料 （江苏） 有限公司 地址 211600 江苏省淮安市金湖经济开发 区神华大道485号 (72)发明人 周斌　 (74)专利代理 机构 南京明杰知识产权代理事务 所(普通合伙) 32464 专利代理师 贾娜娜 (51)Int.Cl. C08L 23/06(2006.01) C08K 9/02(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 9/00(2006.01) C08K 7/14(2006.01)C08K 9/06(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08J 5/08(2006.01) C03C 25/007(2018.01) C03C 25/30(2018.01) C03C 25/54(2006.01) C03C 25/6293(2018.01) (54)发明名称 一种纤维增强型聚乙烯塑料及其制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种纤维增强型聚乙烯塑料 及其制备方法； 本发明制备了一种纤维增强型聚 乙烯塑料， 为增强聚乙烯与玻璃纤维之间的结合 能力， 本发明对玻璃纤维进行了多重改性处理， 首先使用低温等离子体反应装置对玻璃纤维表 面进行等离子体撞击， 在撞击形成表面凹陷， 增 强其咬合能力； 之后本申请又利用正硅酸四乙酯 在其表面制备接枝了一层细密的纳米二氧化硅， 进一步增加其表面积， 同时本发 明还在其表面接 枝了甲基丙烯酸甲酯， 增加与聚乙烯的相容性， 解决了玻璃纤维与聚乙烯这类有机材料结合能 力不强， 性能不足的缺点， 提升了复合体系的拉 伸强度， 有效增强了玻璃纤维 ‑聚乙烯体系的强 度， 具有广阔的市场前 景。 权利要求书1页 说明书7页 CN 115260636 A 2022.11.01 CN 115260636 A 1.一种纤维增强型聚乙烯塑料， 其特征在于： 按重量分数计， 所述纤维增强型聚乙烯塑 料包括以下组分： 60 ‑80份聚乙烯树脂、 25 ‑40份改性玻璃 纤维、 1‑3份抗氧化剂、 10 ‑15份阻 燃剂、 15‑20份丙酮。 2.根据权利要求1所述的一种纤维增强型聚乙烯塑料， 其特征在于： 所述改性玻璃纤维 的长度为15 ‑20mm， 直径为15 ‑40 μm。 3.根据权利要求1所述的一种纤维增强型聚乙烯塑料， 其特征在于： 所述抗氧化剂为亚 磷酸酯； 所述阻燃剂为 三氧化二锑阻燃剂。 4.一种纤维增强型聚乙烯塑料的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1.制备改性玻璃纤维： S11.将玻璃纤维裁切成所需长度后， 使用去离 子水与丙酮清洗2 ‑3次后， 烘干； S12.将玻璃纤维置于低温等离子体反应装置内， 充入氩气， 对玻璃纤维表面进行等离 子化处理； S13.向反应容器内加入烘干后的玻璃纤维， 并加入纯水、 表面活性剂与无水乙醇， 以 100‑150rpm的速率搅拌3 ‑5min； S14.溶液内加入正硅酸四乙酯， 并使用氢氧化钠溶液调节pH值至10.5 ‑11.5， 以200 ‑ 300rpm的速率搅拌反应2 ‑3h后， 离心分离玻璃纤维， 并使用温度为450 ‑500℃的高温烘烤2 ‑ 3h后得到纳米改性玻璃纤维； S15.向另一反应容器内加入甲基丙烯酸甲酯、 十二烷基苯磺酸钠与去离子水， 以300 ‑ 450rpm的速率搅拌10 ‑15min后， 加入纳米改性玻璃纤维， 充分混合后缓慢滴加交联剂与引 发剂， 油浴升温至80 ‑85℃， 反应12 ‑18h后， 离心获得改性玻璃纤维； S2.将阻燃剂使用浓度 为30‑50％的硅烷偶联剂浸泡2 ‑3min后， 离心分离获得改性阻燃 剂； S3.将阻燃剂、 改性玻璃纤维与抗氧化剂加入至丙酮溶液搅拌混合， 与聚乙烯一同加入 至密炼机内密炼2 ‑3h得到混合物料， 密炼温度为20 0‑230℃， 转速为10 0‑120rpm； S4.密炼结束后， 将混合物料加入至真空除泡机内， 除泡2 ‑3h即可得所述纤维增强型聚 乙烯塑料。 5.根据权利要求4所述的一种纤维增强型聚乙烯塑料的制备方法， 其特征在于： 步骤S1 中， 按重量分数计， 所述改性玻璃纤维包括以下 组分： 25‑40份玻璃纤维、 200 ‑300份纯水、 8 ‑ 15份表面活性剂、 400 ‑500份无水乙醇、 80 ‑100份正硅酸四乙酯、 50 ‑80甲基丙烯酸甲酯、 0..5‑1份十二烷基苯磺酸钠、 3 00‑450份去离子水、 5‑7.5份交联剂与2.5 ‑4份引发剂。 6.根据权利要求4所述的一种纤维增强型聚乙烯塑料的制备方法， 其特征在于： 步骤S1 中， 所述表面活性剂为甲基溴化铵、 十二胺中的任意 一种。 7.根据权利要求4所述的一种纤维增强型聚乙烯塑料的制备方法， 其特征在于： 步骤S1 中， 所述引发剂为过硫酸铵。 8.根据权利要求4所述的一种纤维增强型聚乙烯塑料的制备方法， 其特征在于： 步骤S1 中， 所述交联剂为丙烯酸酯。 9.根据权利要求4所述的一种纤维增强型聚乙烯塑料的制备方法， 其特征在于： 步骤 S12中， 低温等离子体 反应装置的工作参数为气体气压为0.1 ‑0.5MPa， 放电功率为80 ‑120w， 工作时间为3 ‑9min。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115260636 A 2一种纤维增强型聚乙烯塑料及其制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及塑料技 术领域， 具体为 一种纤维增强型聚乙烯塑料及其制备 方法。 背景技术 [0002]玻璃纤维是一种具有优良的机械强度与化学稳定性的无机材料， 当其与聚乙烯树 脂基体共混时可以形成具有优良性能的复合材料。 但是由于玻璃纤维表面活性较低且光 滑， 无法与聚乙烯树脂形成良好的结合， 因此在使用过程中往往会达不到复合材料 的理论 强度， 且容 易出现应力传递 不良导致基体开裂的现象。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种纤维增强型聚乙烯塑料及其制备方法， 以解决上述背 景技术中提出的问题。 [0004]为了解决上述技术问题， 本发明提供如下技术方案： 一种纤维增强型聚乙烯塑料， 具有以下特征： 按重量分数计， 所述纤维增强型聚乙烯塑料包括以下组分： 60 ‑80份聚乙烯 树脂、 25‑40份改性玻璃纤维、 1 ‑3份抗氧化剂、 3 ‑5份阻燃剂。 [0005]进一步的， 所述改性玻璃纤维的长度为15 ‑20mm， 直径为15 ‑40 μm。 [0006]进一步的， 所述 抗氧化剂为 亚磷酸酯； 所述阻燃剂为 三氧化二锑阻燃剂。 [0007]一种纤维增强型聚乙烯塑料的制备 方法， 包括以下步骤： [0008]S1.制备改性玻璃纤维： [0009]S11.将玻璃纤维裁切成所需长度后， 使用去离 子水与丙酮清洗2 ‑3次后， 烘干； [0010]S12.将玻璃纤维置于低温等离子体反应装置内， 充入氩气， 对玻璃纤维表面进行 等离子化处理； [0011]S13.向内加入烘干后的玻璃纤维， 并加入纯水、 表面活性剂与无水乙醇， 以100 ‑ 150rpm的速率搅拌3 ‑5min； [0012]S14.溶液内加入正硅酸四乙酯， 并使用氢氧化钠溶液调节pH值至10.5 ‑11.5， 以 200‑300rpm的速率搅拌反应2 ‑3h后， 离心分离玻璃纤维， 并使用温度为450 ‑500℃的高温烘 烤2‑3h后得到纳米改性玻璃纤维； [0013]S15.向另一反应容器内加入甲基丙烯酸甲酯、 十二烷基苯磺酸钠与去离子水， 以 300‑450rpm的速率搅拌10 ‑15min后， 加 入纳米改性玻璃 纤维， 充分混合后缓慢滴加交联剂 与引发剂， 油浴升温至80 ‑85℃， 反应12 ‑18h后， 离心获得改性玻璃纤维； [0014]S2.将阻燃剂使用浓度为30 ‑50％的硅烷偶联剂浸泡2 ‑3min后， 离心分离 获得改性 阻燃剂； [0015]S3.将阻燃剂、 改性玻璃纤维与抗氧化剂加入至丙酮溶液搅拌混合， 与聚乙烯一同 加入至密炼机内密炼2 ‑3h得到混合物料， 密炼温度为20 0‑230℃， 转速为10 0‑120rpm； [0016]S4.密炼结束后， 将混合物 料加入至真空除泡机内， 除泡2 ‑3h即可得所述纤维增强 型聚乙烯塑料。说　明　书 1/7 页 3 CN 115260636 A 3