[发明专利]一种高强度玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，由以下组分按重量百分比制备而成：聚丙烯树脂47‑84.2%、改性玻璃纤维10‑40%、相容剂5‑10%、稳定剂0.4‑1%、光稳定剂0.1‑1%、加工助剂0.3‑1%；其中所述改性玻璃纤维为表面负载成核剂的玻璃纤维，其由玻璃纤维、碱性化合物和成核剂按质量比为100：0.3‑2：0.2‑1混合制备而成。本发明使用负载成核剂的表面处理玻璃纤维作为增强填料，可有助于玻纤在聚丙烯体系中的均匀分散，以及增强玻璃纤维与聚丙烯基体的结合强度，从而可大大提供玻纤增强聚丙烯复合材料的强度。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯复合材料的改性技术领域，尤其涉及一种高强度玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯材料作为五大通用塑料之一，在日常生活及工农业生产中具有广泛的应用，如应用于家电外壳、洗衣机滚筒、电动工具等。但随着工业化发展，如何降低成本成为很多公司开发新产品所竭力追求的目标，因此，一些之前常用的工程塑料制件慢慢地被玻璃纤维增强聚丙烯复合材料制件所取代。

玻璃纤维作为增强填料，由于玻纤本身可在材料遭外力产生变形时传递受力，所以材料的强度和玻璃纤维在聚丙烯基体中的分散程度以及两者结合力的强弱有很大关系。本发明利用负载成核剂的表面处理玻璃纤维作为增强填料，成核剂的加入使得熔融共混后的复合改性材料具有更高的结晶度，更均匀细小的结晶局域会促使玻璃纤维更均匀地分布嵌入在非晶区域，而玻璃纤维表面负载的成核剂同时可促使基体聚丙烯晶胞在垂直于玻纤方向上生长，使得玻纤与基体具有更高的结合强度，从而使得改性材料具有更高的强度，极大地扩展了其应用领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种高强度玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，其由以下组分按重量百分比制备而成：

聚丙烯树脂47-84.2％

改性玻璃纤维10-40％

相容剂5-10％

稳定剂0.4-1％

光稳定剂0.1-1％

加工助剂0.3-1％；

所述改性玻璃纤维为表面负载成核剂的玻璃纤维，其由玻璃纤维、碱性化合物和成核剂按质量比为100：0.3-2：0.2-1混合制备而成。

进一步方案，所述碱性化合物为碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化锌、碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸钾中的至少一种。

所述成核剂为山梨醇类成核剂；所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。

所述山梨醇类成核剂优选为二亚(3，4-二甲基)苄基山梨糖醇(DMDBS)。

所述稳定剂选自酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂、半受阻酚类热稳定剂、杯芳烃类热稳定剂和硫代二丙酸二月桂酯热稳定剂中的至少一种；所述光稳定剂为紫外光稳定剂。

所述紫外光稳定剂优选为邻羟基苯甲酸苯酯、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3,5-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑和单苯甲酸间苯二酚酯中的至少一种。

所述加工助剂为低分子酯类加工助剂、金属皂类加工助剂、硬脂酸复合酯类加工助剂和酰胺类加工助剂中的至少一种。