用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料及其製備方法

2023-10-08 05:30:59

用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料及其製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料及其製備方法，以重量份數計，所述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料由以下組分組成：玻璃纖維30-45、均聚PP樹脂50-65、碳纖維10-15、矽烷偶聯劑1-3、馬來酸酐接枝PP3-5、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物3-5、剛玉5-8、亞磷酸酯類抗氧劑1680.2-1.5、硬脂酸鹽1-3、氧化鈰0.2-0.5、受阻胺類光穩定劑0.2-0.3。本發明具有相容性好、表面沒有浮纖和成本低廉的優勢，製備過程簡單，生產工藝可控。
【專利說明】用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料及其製備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高鐵相關材料，尤其是一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料及其製備方法。
【背景技術】
[0002]隨著高鐵的快速建設發展，高鐵相關產業也蓬勃發展。為了提高車輛的能量效率，減輕車體的重量成了一個新的發展趨勢。各大跨國公司陸續研發了以粉料為基料，添加聚碳酸酯專用短纖、脫模劑、抗氧劑等助劑，製成高強阻燃的輕質塑料，這些塑料光滑度很高，表面無浮纖。但是，跨國公司對上述技術進行了保密並壟斷了我國的粉料供應市場，導致材料成本居高不下。而我國其他廠家生產的粒料中添加了多種低端助劑導致聚酯與玻璃纖維的相容性降低，玻璃纖維在聚酯中出現分散現象，材料的物理性能和表面光潔度都達不到要求。

【發明內容】

[0003]發明目的:本發明要提供一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料及其製備方法，以解決上述問題。
[0004]技術方案:一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維30-45、均聚PP樹脂50-65、碳纖維10-15、矽烷偶聯劑1_3、馬來酸酐接枝PP3-5、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物3-5、剛玉5-8、亞磷酸酯類抗氧劑1680.2-1.5、硬脂酸鹽1-3、氧化鈰0.2-0.5、受阻胺類光穩定劑0.2-0.3。
[0005]上 述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維35-40、均聚PP樹脂55-60、碳纖維12-13、矽烷偶聯劑2_3、馬來酸酐接枝PP3-4、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物4-5、剛玉5-6、亞磷酸酯類抗氧劑1680.8_1.0、硬脂酸鹽2-3、氧化鈰0.3-0.4、受阻胺類光穩定劑0.25-0.3。
[0006]上述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維35、均聚PP樹脂55、碳纖維12、矽烷偶聯劑2、馬來酸酐接枝PP4、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物4、剛玉6、亞磷酸酯類抗氧劑1680.8、硬脂酸鹽2、氧化鈰0.3、受阻胺類光穩定劑0.25。
[0007]上述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維35、均聚PP樹脂55、碳纖維12、矽烷偶聯劑3、馬來酸酐接枝PP3、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物5、剛玉5、亞磷酸酯類抗氧劑1681.0、硬脂酸鹽3、氧化鈰0.4、受阻胺類光穩定劑0.3。
[0008]上述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料的製備方法，包括如下步驟:
[0009]步驟1:按照配比稱取各組分；
[0010]步驟2:將除玻璃纖維外的其他組分在高速混合機中混合均勻；
[0011]步驟3:將上述混合均勻的混合物置於雙螺杆擠出機中，經熔融混合擠出，用震動計量加料裝置將玻璃纖維加入雙螺杆擠出機中，雙螺杆擠出機的一區溫度為250-265度，二區溫度為260-270度，三區溫度為275-290度，四區溫度為290-300度，五區溫度為300-315度，六區溫度為310-325度，停留時間為1_2分鐘，主機轉速為300-350RPM。在高速混合機中混合3-5分鐘。
[0012] 有益效果:本發明具有相容性好、表面沒有浮纖和成本低廉的優勢，製備過程簡單，生產工藝可控。
【具體實施方式】
[0013]實施例1
[0014]一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維30、均聚PP樹脂55、碳纖維10、矽烷偶聯劑2、馬來酸酐接枝PP3、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物5、剛玉6、亞磷酸酯類抗氧劑1681.0、硬脂酸鹽1、氧化鈰0.3、受阻胺類光穩定劑0.2。
[0015]上述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料的製備方法，包括如下步驟:
[0016]步驟1:按照配比稱取各組分；
[0017]步驟2:將除玻璃纖維外的其他組分在高速混合機中混合均勻，混合3-5分鐘。
[0018]步驟3:將上述混合均勻的混合物置於雙螺杆擠出機中，經熔融混合擠出，用震動計量加料裝置將玻璃纖維加入雙螺杆擠出機中，雙螺杆擠出機的一區溫度為250度，二區溫度為260度，三區溫度為275度，四區溫度為290度，五區溫度為300度，六區溫度為310度，停留時間為I分鐘，主機轉速為300RPM。
[0019]實施例2
[0020]一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維35、均聚PP樹脂55、碳纖維12、矽烷偶聯劑2、馬來酸酐接枝PP4、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物4、剛玉6、亞磷酸酯類抗氧劑1680.8、硬脂酸鹽2、氧化鈰0.3、受阻胺類光穩定劑0.25。
[0021]上述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料的製備方法，其特徵在於，
[0022]步驟1:按照配比稱取各組分；
[0023]步驟2:將除玻璃纖維外的其他組分在高速混合機中混合均勻，混合3-5分鐘；
[0024]步驟3:將上述混合均勻的混合物置於雙螺杆擠出機中，經熔融混合擠出，用震動計量加料裝置將玻璃纖維加入雙螺杆擠出機中，雙螺杆擠出機的一區溫度為255度，二區溫度為260度，三區溫度為275度，四區溫度為290度，五區溫度為300度，六區溫度為315度，停留時間為2分鐘，主機轉速為350RPM。
[0025]實施例3
[0026]一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維35、均聚PP樹脂55、碳纖維12、矽烷偶聯劑3、馬來酸酐接枝PP3、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物5、剛玉5、亞磷酸酯類抗氧劑1681.0、硬脂酸鹽3、氧化鈰0.4、受阻胺類光穩定劑0.3。
[0027]上述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料的製備方法，其特徵在於，
[0028]步驟1:按照配比稱取各組分；[0029]步驟2:將除玻璃纖維外的其他組分在高速混合機中混合均勻，混合3-5分鐘；
[0030]步驟3:將上述混合均勻的混合物置於雙螺杆擠出機中，經熔融混合擠出，用震動計量加料裝置將玻璃纖維加入雙螺杆擠出機中，雙螺杆擠出機的一區溫度為260度，二區溫度為270度，三區溫度為275度，四區溫度為295度，五區溫度為310度，六區溫度為320度，停留時間為I分鐘，主機轉速為330RPM。
[0031]實施例4
[0032]一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維35、均聚PP樹脂65、碳纖維10、矽烷偶聯劑1、馬來酸酐接枝PP5、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物3、剛玉8、亞磷酸酯類抗氧劑1681.4、硬脂酸鹽1、氧化鈰0.2、受阻胺類光穩定劑0.3。
[0033]上述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料的製備方法，包括如下步驟:
[0034]步驟1:按照配比稱取各組分；
[0035]步驟2:將除玻璃纖維外的其他組分在高速混合機中混合均勻，混合3-5分鐘。
[0036]步驟3 :將上述混合均勻的混合物置於雙螺杆擠出機中，經熔融混合擠出，用震動計量加料裝置將玻璃纖維加入雙螺杆擠出機中，雙螺杆擠出機的一區溫度為250-265度，二區溫度為260-270度，三區溫度為275-290度，四區溫度為290-300度，五區溫度為300-315度，六區溫度為310-325度，停留時間為1_2分鐘，主機轉速為300-350RPM。
[0037]實施例5
[0038]一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維40、均聚PP樹脂60、碳纖維10、矽烷偶聯劑3、馬來酸酐接枝PP3、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物5、剛玉5、亞磷酸酯類抗氧劑1680.3、硬脂酸鹽3、氧化鈰0.2、受阻胺類光穩定劑0.3。
[0039]上述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料的製備方法，包括如下步驟:
[0040]步驟1:按照配比稱取各組分；
[0041]步驟2:將除玻璃纖維外的其他組分在高速混合機中混合均勻，混合3-5分鐘。
[0042]步驟3:將上述混合均勻的混合物置於雙螺杆擠出機中，經熔融混合擠出，用震動計量加料裝置將玻璃纖維加入雙螺杆擠出機中，雙螺杆擠出機的一區溫度為265度，二區溫度為270度，三區溫度為290度，四區溫度為300度，五區溫度為310度，六區溫度為320度，停留時間為1.5分鐘，主機轉速為310RPM。
[0043]實施例6
[0044]一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維30、均聚PP樹脂60、碳纖維13、矽烷偶聯劑1.2、馬來酸酐接枝PP3.5、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物4.5、剛玉5、亞磷酸酯類抗氧劑1680.3、硬脂酸鹽1.5、氧化鈰0.2、受阻胺類光穩定劑0.25。
[0045]上述用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料的製備方法，包括如下步驟:
[0046]步驟1:按照配比稱取各組分；
[0047]步驟2:將除玻璃纖維外的其他組分在高速混合機中混合均勻，混合3-5分鐘。
[0048]步驟3:將上述混合均勻的混合物置於雙螺杆擠出機中，經熔融混合擠出，用震動計量加料裝置將玻璃纖維加入雙螺杆擠出機中，雙螺杆擠出機的一區溫度為265度，二區溫度為270度，三區溫度為290度，四區溫度為300度，五區溫度為315度，六區溫度為325度，停留時間為I分鐘，主機轉速為320RPM。
[0049]將上述實施例中獲得的材料製作實驗車廂板材，以現有技術為對照，用國家標準或行業標準中的方法測量相關參數。結果如表1所示，
[0050]
【權利要求】
1.一種用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，其特徵在於，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維30-45、均聚PP樹脂50-65、碳纖維10-15、矽烷偶聯劑1_3、馬來酸酐接枝PP3-5、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物3-5、剛玉5-8、亞磷酸酯類抗氧劑1680.2-1.5、硬脂酸鹽1-3、氧化鈰0.2-0.5、受阻胺類光穩定劑0.2-0.3。
2.如權利要求1所述的用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，其特徵在於，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維35-40、均聚PP樹脂55-60、碳纖維12-13、矽烷偶聯劑2-3、馬來酸酐接枝PP3- 4、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物4-5、剛玉5-6、亞磷酸酯類抗氧劑168 0.8-1.0、硬脂酸鹽2-3、氧化鈰0.3-0.4、受阻胺類光穩定劑0.25-0.3。
3.如權利要求1所述的用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，其特徵在於，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維35、均聚PP樹脂55、碳纖維12、矽烷偶聯劑2、馬來酸酐接枝PP 4、苯氧基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物4、剛玉6、亞磷酸酯類抗氧劑1680.8、硬脂酸鹽2、氧化鈰0.3、受阻胺類光穩定劑0.25。
4.如權利要求1所述的用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料，其特徵在於，以重量份數計，它由以下組分組成:玻璃纖維35、均聚pp樹脂55、碳纖維12、矽烷偶聯劑3、馬來酸酐接枝PP3、苯氧 基四溴雙酚A聚碳酸酯齊聚物5、剛玉5、亞磷酸酯類抗氧劑1681.0、硬脂酸鹽3、氧化鈰0.4、受阻胺類光穩定劑0.3。
5.權利要求1所述的用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟: 步驟1:按照配比稱取各組分； 步驟2:將除玻璃纖維外的其他組分在高速混合機中混合均勻； 步驟3:將上述混合均勻的混合物置於雙螺杆擠出機中，經熔融混合擠出，用震動計量加料裝置將玻璃纖維加入雙螺杆擠出機中，雙螺杆擠出機的一區溫度為250-265度，二區溫度為260-270度，三區溫度為275-290度，四區溫度為290-300度，五區溫度為300-315度，六區溫度為310-325度，停留時間為1-2分鐘，主機轉速為300-350RPM。
6.如權利要求5所述的用於高速列車車廂的輕質高強阻燃複合材料的製備方法，其特徵在於，在高速混合機中混合3-5分鐘。
【文檔編號】C08L23/12GK103540015SQ201310434863
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年9月23日 優先權日:2013年9月23日
【發明者】朱靜 申請人:句容市睿遠科技有限公司