[发明专利]一种高玻纤含量增强聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃纤维增强聚丙烯的组合物及其组合物制成的制品。

背景技术

玻璃纤维增强聚丙烯具有机械强度高、耐热性好、耐化学腐蚀、尺寸稳定等优点，广泛应用于家用电器、汽车、机械等各领域，当玻纤增强聚丙烯中的玻纤含量达到一定比例后，材料的强度和模量能够媲美工程塑料，进一步扩展了增强聚丙烯的应用前景。但采用现有普通玻纤增强聚丙烯生产工艺，由于玻璃纤维长径比很高，在成型过程中玻纤发生取向，横纵向收缩不均衡，会发生翘曲现象，使玻纤增强聚丙烯在对尺寸精密型和平整度要求高的机械零件等方面应用受到限制。当玻纤含量增高时一般采用LFT工艺，即连续长纤维增强聚丙烯工艺，该方法有冲击强度高，耐蠕变性能优异等优点，但生产工艺复杂，生产成本高。

中国专利CN 1315465A公开了一种低翘曲玻璃纤维增强聚丙烯的材料，但由于基体树脂选择聚丙烯与聚苯乙烯合金，两者相容性差，制得材料物理性能较差，另外配方体系中加入云母等无机填料，会导致材料偏脆，冲击强度降低；中国专利CN 101759933A公开了一种表面光洁度高的玻纤增强聚丙烯材料，通过加入玻纤处理剂，并将部分玻璃纤维从主喂加入，能够提高材料的光泽和表面光洁度，但由于玻纤从主喂加入后纤维粒径受到破坏，纤维长度明显降低，导致材料力学性能下降。中国专利200810039829.7同样公开了一种耐热型高光泽增强聚丙烯及其制备方法，原料组成包括：聚丙烯，高光泽填充剂，玻璃纤维，相容剂，成核剂，抗氧剂，润滑分散剂，但其制造的产品同样存在横纵向收缩不均衡，会发生翘曲现象。

发明内容

本发明克服现有加工的缺点，提供了一种高光泽、低翘曲的高玻纤含量增强聚丙烯材料，并且可使其保持良好的材料力学性能和抗老化性能。

 

一种高玻纤含量增强聚丙烯材料，按重量百分比包括如下原料：

聚丙烯材料20%～50%，

短切玻璃纤维47%～73%，

接枝聚丙烯2%～5%，

光泽改进剂0.2%～0.5%，

其它加工助剂0.1%～2%。

所述的短切玻璃纤维平均长度在0.2-10毫米，玻璃纤维平均直径在8-20微米；所述聚丙烯为均聚聚丙烯，共聚聚丙烯中的一种或他们的混合物，它的熔体流动速率在25-80g/10min；所述的接枝聚丙烯为聚丙烯与不饱和酸或酸酐接枝低聚物，其融指在50-120g/10min；所述的光泽改进剂为乙撑双脂肪酸酰胺基础上引入极性基团的接枝物，它的熔点高于130℃；所述的其它加工助剂包括抗氧剂、偶联剂、润滑剂、耐铜害剂、耐霉菌剂中的一种或几种组合物。

一种高玻纤含量增强聚丙烯材料的制备方法：首先，将玻璃纤维以外的其它组分预混，将混合均匀的物料置于双螺杆挤出机主喂料口中，玻璃纤维单独从侧喂料口进入，通过双螺杆机在220-250℃条件下熔融挤出，造粒后干燥。

本发明所述增强聚丙烯材料，其优点在于：

1.加入短切玻璃纤维，其在聚丙烯中分布均匀且制得的产品具有很高的弯曲强度和弯曲模量，并且制品低翘曲，表面光泽度高，力学性能优异，加工性能良好，成本低；

2.加入高比例含量的玻璃纤维，可有效增强材料的韧性和弹性，而且对于低比例含量的玻璃纤维，具有更好的力学性能，应用于家用电器和汽车工业，可以用于取代工程塑料的相关制件和应用于对尺寸稳定性、翘曲、力学性能要求高的制件。

 

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明。

本发明的一种玻璃纤维增强聚丙烯材料的制备采用双螺杆挤出机生产，加工工艺如下：一区温度210-230℃，二区温度220-240℃，三区温度220-240℃，四区温度220-240℃，五区温度230-250℃，六区温度240-260℃，七区温度230-250℃，八区温度220-240℃，九区温度200-220℃，主机转速250-360转/分钟。

实施例1

从主喂料口加入熔融指数为35g/min（230℃，2.16kg）的均聚聚丙烯树脂，熔融指数为50g/min（230℃，2.16kg）的共聚聚丙烯树脂，聚丙烯接枝马来酸酐，抗氧剂，润滑剂的混合物，从侧喂料口加入玻璃纤维，在双螺杆挤出机中熔融共混后经冷却、风干、切粒成粒料。将粒料注塑成力学样条进行测试。具体加入数量按表1所述。

实施例2

按表1所述加入各组分，其余同实施例1，将粒料注塑成力学样条进行测试。

实施例3