[发明专利]一种长玻璃纤维增强回收聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性塑料的增强改性技术，具体的说是一种长玻璃纤维增强回收聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

回收聚丙烯的利用技术目前主要分物理加工和化学加工两个方面。在化学加工利用技术上主要有：聚丙烯的氯化，回收聚丙烯的交联改性，聚丙烯的催化裂解和热裂解等方法。由于化学回收利用技术存在很多技术和设备的限制，一般应用较少。应用比较多的是物理加工利用，目前比较常见的是增强改性。传统的增强改性的方法一般是通过添加碳酸钙、滑石粉等粉体和添加短纤维来实现。这些常用的增强改性的方法都不能满足其高物理性能的需求，使其应用领域受到很大限制。

而制备长玻璃纤维增强聚丙烯材料技术突破解决了以往这些增强改性方法的技术难点。通过该技术可最终制得长玻璃纤维增强热塑性塑料(LFRTP)。该材料不仅具有强度高、刚性高、尺寸稳定性好、低翘曲度、使用寿命长、耐蠕变性能优良等特点，而且具有良好的成型加工性能，它可采用注射、挤出、压制、层压等多种成型方法加工，成型周期短，生产效率高，因此广泛应用于电子电气件、电工零部件、机械及部件、仪器仪表、航空航天、军用产品、建筑装饰材料、输送管道及汽车制造等多个行业。

影响长玻璃纤维增强回收聚丙烯材料物理性能的主要因素有三种：1、聚丙烯为非极性分子，与玻璃纤维的界面粘结力较差，改善其界面粘结力将对其性能有很大影响；2、玻璃纤维的含量和长度；3、聚丙烯的熔融指数，为了增加玻璃纤维的浸渍效果，通常采用高熔指的聚丙烯。

目前公开的长玻璃纤维增强聚丙烯的专利中均存在一些缺点，例如公开号CN 101338051A专利中，需将长玻璃纤维进行预热干燥，使其表面温度达到60～80℃，接着将长玻璃纤维引入表面处理装置在其表面浸润液态偶联剂，此种方法需要增加配套设备，工艺复杂，使材料成本增加，而且对基础树脂有一定的选择性，要求使用中熔指的聚丙烯。又如公开号为CN 1810870A专利中，在制备长玻纤增强聚丙烯的物料配方中直接使用了不饱和羧酸或其酸酐，这类物质通常会对人体健康构成很大危害，吸入后可引起咽炎、喉炎和支气管炎，对人的眼睛和皮肤有强烈的刺激作用，并且遇高热有引起燃烧的危险，给操作工人和安全操作构成很大隐患；而且此配方中没有使用偶联剂，对改善聚丙烯和玻璃纤维界面粘结力的效果并不明显。再如专利CN1962732A中使用聚丙烯纤维与玻璃纤维的复合混纱来制备连续长玻纤增强聚丙烯材料，这种方法对原料选择性要求较高，不适宜采用粒状或粉状的聚丙烯来制备长玻纤增强聚丙烯材料。

发明内容

本发明需解决的问题在于提供一种成本低且性能优良的长玻璃纤维增强回收聚丙烯材料，并进一步公开该材料的制备方法。

本发明采取的技术方案为：长玻璃纤维增强回收聚丙烯材料，其组分按质量百分比含量计算包括：聚丙烯25～55％，长玻璃纤维30～60％，偶联剂0.4～0.8％，热塑性弹性体的接枝物3～8％，熔指改性剂0.1～0.3％，抗氧剂0.2～0.4％，润滑剂1～4％。

上述技术方案中长玻璃纤维增强回收聚丙烯材料的组成组分还包括有优化性能的助剂，可以选择抗紫外线吸收剂、色粉或色母粒中的一种或几种。

上述组分中所述聚丙烯采用回收材料制成，包括粒状、粉状、块状的共聚或均聚聚丙烯；所述长玻璃纤维采用无碱连续无捻粗纱，纤维直径为12～20um，号数为1200～2400号。

所述偶联剂为硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂中的一种或两种。

所述的热塑性弹性体接枝物包括丙烯酸、马来酸酐或丙烯酸缩水甘油酯接枝改性的三元乙丙橡胶EPDM或聚烯烃弹性体POE。

所述熔指改性剂包括过氧化二异丙苯DCP和过氧化苯甲酰中的一种或两种。

抗氧剂主要是指抗氧剂1010和抗氧剂168。

所述润滑剂包括聚乙烯蜡、硬脂酸、硬脂酸钙、亚乙基双硬脂酸胺EBS中的一种或任几种的混合物。

上述长玻璃纤维增强回收聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将回收聚丙烯、偶联剂、热塑性弹性体的接枝物、熔指改性剂、抗氧剂、润滑剂及其它助剂加入到高速搅拌机中搅拌均匀；