[发明专利]一种增韧改性聚丙烯及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及塑料制品，特别涉及一种增韧改性聚丙烯及其制备工艺。

背景技术

聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。聚丙烯作为通用热塑性塑料中增长最快的品种，在经济建设和人民生活中的地位日益重要，在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材、家具等方面具有广泛的应用。

聚丙烯由于其力学性能优异，耐热性好，耐应力开裂性和刚性优异，且易于加工成型，具有广泛的应用价值，但是其对缺口敏感，易脆断，韧性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种增韧改性聚丙烯，具有增韧的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种增韧改性聚丙烯，以重量计，包含以下组分，聚丙烯52-67份；玻璃纤维25-40份；玻纤处理剂5份；相容剂3份；改性纤维10-30份；所述改性纤维为Cu-Ag合金原位纤维复合材料。

通过采用上述技术方案，玻璃纤维是一种无机非金属材料，抗腐蚀性好，机械强度高，向聚丙烯中加入玻璃纤维进行增强改性，能够提高弹性模量、强度大、尺寸稳定、热变形温度高等优点，能够在一定程度上提高聚丙烯的韧性。

为进一步提高聚丙烯的韧性，在增韧改性聚丙烯中还加入Cu-Ag合金原位纤维复合材料，Cu-Ag合金原位纤维复合材料是一种用铜和银合金制作而成的复合材料，Ag相呈细纤维状分布在Cu基体内，Cu和Ag均为面心立方基体，具有丰富的滑移系，另外，Cu-Ag合金原位纤维复合材料还存在大量形变孪晶带，使得Cu-Ag合金原位纤维复合材料能够在受力后发生形变，将Cu-Ag合金原位纤维复合材料加入到增韧改性聚丙烯中，能够大幅度提高增韧改性聚丙烯的韧性，与玻璃纤维起到协同增韧的效果。

聚丙烯是非极性树脂，与其他材料的熔合性差，玻璃纤维和改性纤维均很难以与聚丙烯结合。在增韧改性聚丙烯中加入玻纤处理剂，玻纤处理机分散在聚丙烯中，再向聚丙烯中加入玻璃纤维和改性纤维，聚丙烯中的玻纤处理剂能对增强玻璃纤维、改性纤维与聚丙烯之间的结合，提高聚丙烯的弹性模量、韧性、硬度和耐蠕变性。

为进一步促进玻璃纤维、改性纤维与聚丙烯结合，在增韧改性聚丙烯中加入相容剂，相容剂又称增容剂，是指借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而得到稳定共混物的助剂。在增韧改性聚丙烯中加入相容剂后，进一步促进聚丙烯与玻璃纤维、改性纤维之间的结合，提高增韧改性聚丙烯的韧性和弹性模量。

本发明的进一步设置为：按重量计，所述增韧改性聚丙烯内还包括稀土β-成核剂0.001-2份。

通过采用上述技术方案，高聚物材料的性能不仅依赖高分子本身的性能，也与聚集态结构有密切关系。聚丙烯的晶体形态有α、β、γ、δ和拟六方态5种，其中以α-晶型聚丙烯最为常见和稳定，具有增刚、抗蠕变等性能。β-晶型聚丙烯属于热动力学亚稳定晶型，虽然其刚性和屈服强度低，但是具有较好的韧性和热稳定性。再增韧改性聚丙烯内加入稀土β-成核剂后，能够促进α-晶型聚丙烯转变为β-晶型聚丙烯，提高增韧改性聚丙烯的韧性，同时增韧改性聚丙烯内加入Cu-Ag合金原位纤维复合材料，能够起到增刚和提高屈服强度的作用，弥补β-晶型聚丙烯力学性能上的不足。

本发明的进一步设置为：所述玻纤处理剂为硅烷偶联剂。

通过采用上述技术方案，玻纤处理剂是指能对玻璃纤维表面处理的物质。玻璃纤维的表面处理是在玻璃纤维表面覆盖一层偶联剂，偶联剂又能与高聚物基体发生物理或化学的作用，使玻璃纤维与聚丙烯依靠偶联剂紧密的结合在一起。

本发明的进一步设置为：所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸十八酯-马来酸酐的共聚物中的一种。

通过采用上述技术方案，马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸十八酯-马来酸酐的共聚物均为聚丙烯的相容剂。

本发明的进一步设置为：所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。

通过采用上述技术方案，无碱玻璃纤维加入到增韧改性聚丙烯后，能够对聚丙烯进行增强改性。

本发明的进一步设置为：所述聚丙烯为55份，所述玻璃纤维为45份，所述稀土β-成核剂为0.1份。

通过采用上述技术方案，聚丙烯55份，玻璃纤维45份，稀土β-成核剂0.1份，增韧改性聚丙烯韧性好，弹性模量高，耐蠕变，强度高。