[发明专利]一种耐寒高抗冲长玻纤增强聚丙烯专用材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种耐寒高抗冲长玻纤增强聚丙烯专用材料及其制备方法。

背景技术

长玻纤增强聚丙烯（LGFPP）专用材料的玻纤临界长度Lo为10mm，能够克服短玻纤增强聚丙烯的很多缺陷，具有表观好、密度低、比强度高、比模量高、抗冲击性强、尺寸稳定、翘曲度低等显著特点，与金属材料和热固性复合材料相比，以LGFPP为原材料可使相同部件重量减轻20～50%；可成型形状复杂的部件，集成零部件使用数量，节约模具成本（一般LGFPP模具的成本约为金属冲压模具成本的10%～20%），减少能耗，简化装配工序。

LGFPP可作为汽车前端模块、车门模块、仪表盘骨架、保险杆支架、车底防护板、天窗框架等原料的选择，用于替代增强PA或金属材料，是汽车轻量化的首选材料。但是由于玻纤的加入，会导致聚丙烯材料的熔融粘度增大，流动性变差，低温使用性不好，而且经过玻纤增强的聚丙烯韧性降低而脆性增加，抗冲击性能很差，普通挤出机的高剪切力会将长玻纤打碎为短玻纤，导致LGFPP的各项性能降低，因而限制了其应用范围。

发明内容

为了解决现有技术的上述问题，本发明的目的是提供一种耐寒高抗冲长玻纤增强聚丙烯专用材料及其制备方法。本发明提供的一种耐寒高抗冲长玻纤增强聚丙烯专用材料在常温和低温下的抗冲击强度、冲击韧性和成型收缩率均有大幅度提高，赋予改性聚丙烯复合材料优异的抗冲击性能、刚性、耐老化性和耐寒性，综合性能优异，具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种耐寒高抗冲长玻纤增强聚丙烯专用材料，重量份具体配方如下：

聚丙烯50～80份；

长玻纤20～50份；

乙烯/辛烯共聚物 10～15份；

苯乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物共聚物5～10份；

改性矿物添加剂10～15份；

聚丙烯接枝马来酸酐1～3份；

苯乙烯/马来酸酐的无规共聚物 2～6份；

乙撑双硬脂酰胺0.5～2份；

抗氧剂0.5～1.5份。

以及一种耐寒高抗冲长玻纤增强聚丙烯专用材料的制备方法，具体实施步骤如下：

1）制备改性微硅粉：取适量微硅粉于550～650℃下煅烧3～4h，然后与十二烷基苯磺酸钠按配方比例混合，再加入混合物总质量5～10倍的无水乙醇，高速搅拌混合后，置于60～80℃水浴反应30～60min，反应完毕后将混合物取出，置于70～80℃干燥30～60分钟，即得平均粒径在0.35～0.45μm的改性微硅粉；

2）制备改性矿物添加剂：取所述步骤1）中制备的改性微硅粉，与碳酸钙按照配方比例进行混合，形成矿物添加剂，然后向所述矿物添加剂中加入配方量的KH-550型硅烷偶联剂，以200～300rpm的转速搅拌混合10～30min，既得到改性矿物添加剂，备用；

3）原料共混：取配方量的聚丙烯、乙烯/辛烯共聚物、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯共聚物共聚物、聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯/马来酸酐的无规共聚物、乙撑双硬脂酰胺、抗氧剂以及所述步骤2）中制备的改性矿物添加剂，以300～400rpm的转速进行共混5～10min，得到共混物；

4）熔融：将步骤3）中共混得到的共混物加入双螺杆挤出机中，进行熔融挤出，将得到的熔体挤入专用浸渍模具中；

5）玻纤浸渍：将配方量的长玻纤通过牵引装置通过浸渍模具，在熔体中进行浸渍，冷却后进行切粒，得到耐寒高抗冲长玻纤增强聚丙烯专用材料。

所述的矿物添加剂由微硅粉、十二烷基苯磺酸钠、碳酸钙和KH-550型硅烷偶联剂组成，重量份具体配方如下：

微硅：10～14份,

十二烷基苯磺酸钠：1～3份,

碳酸钙：4～6份,

KH-550型硅烷偶联剂：0.5～2份。

所述的抗氧剂为芳香胺类抗氧剂、受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或多种。

所述的聚丙烯在使用前经过70～80℃、2～3小时的烘干。