[发明专利]一种热塑性聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种热塑性聚丙烯复合材料及其制备方法。本发明提供的热塑性聚丙烯复合材料由包括以下质量份组分的原料制得：聚丙烯30.0～75.0份；扁平玻璃纤维20.0～65.0份；抗氧剂0.2～1.2份；接枝母料1.0～4.0份；其它助剂0.1～1.0份。本发明向聚丙烯体系中引入扁平玻璃纤维，其能够在聚丙烯复合材料中产生增强效果；再在接枝母料、抗氧剂的配合下，能够进一步提升材料的强度性能及稳定性；并通过调节各组分的含量，达到最佳配比，使复合材料具有更高的拉伸强度及模量、弯曲强度及模量，同时提高了材料的无缺口冲击强度和缺口冲击强度。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，特别涉及一种热塑性聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

随着高性能、耐高温热塑性树脂的高速发展以及复合材料成型加工技术的不断成熟，热塑性复合材料已成为复合材料领域中最为引人瞩目的研究开发热点。热塑性复合材料之所以得到长足的发展，主要是由于其克服了热固性复合材料断裂韧性差、损伤容限较低、吸湿、使用期短、成型加工周期长等缺点。热塑性复合材料具有较高的断裂韧性、耐化学药品及耐水性，以及热成型性能好、生产率高、成型方法多、工艺简单、生产周期短和多次可加工性等优点，因此在制造业、交通运输、国防工业等领域得到了广泛应用。

热塑性复合材料分为长纤维增强型和短纤维增强型两类。随着汽车节能、轻量化要求的不断提高，玻璃纤维增强工程塑料在汽车半结构或结构零部件中的应用越来越广泛。目前行业内一般采用传统短玻璃纤维增强PA或者是普通长玻璃纤维增强PP塑料，虽然短玻璃纤维增强工程塑料比通用塑料具有更好的机械性能，但容易发生翘曲、低温韧性较差、耐疲劳性一般；从材料角度而言，PA易吸水，PBT遇热水易发生水解；另外，短玻璃纤维增强工程塑料还存在密度大和成本相对较高等劣势。而长玻璃纤维增强PP由于具有密度低、抗冲击性强、尺寸稳定和翘曲度低等特点，能更好的弥补短玻璃纤维的劣势；但普通E玻璃长玻璃纤维增强PP塑料用于汽车零部件方面，缺口、无缺口冲击强度以及模量等力学性能还稍显不足、而且制件容易发生翘曲变形。为了进一步提高强度、模量等性能，需要增加塑料中玻璃纤维含量，但是玻璃纤维含量高了，长玻璃纤维又易暴露于制品的表面，导致制件外观不好，还易影响产品性能。因此，对长玻璃纤维增强PP工程塑料进行改良制造出更高性能的PP势在必行，改良后的复合材料将拥有更大市场。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种热塑性聚丙烯复合材料及其制备方法。本发明提供的热塑性聚丙烯复合材料能够提高材料的拉伸强度及模量、弯曲强度及模量、冲击强度及热稳定性。

本发明提供了一种热塑性聚丙烯复合材料，由包括以下质量份组分的原料制得：

优选的，所述扁平玻璃纤维的长径比为3～6。

优选的，所述扁平玻璃纤维的纤维直径为10～20μm。

优选的，所述接枝母料为马来酸酐和丙烯酸酯化合物中的一种或几种。

优选的，所述抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、2-特丁基-6-甲基苯酚、N,N′-二-β-萘基对苯二胺和三-(壬基代苯基)亚磷酸酯中的一种或几种。

优选的，所述扁平玻璃纤维的含量为30.0～40.0份。

优选的，所述抗氧剂的含量为0.5～1.0份；

所述接枝母料的含量为1.8～3.2份；

所述其它助剂的含量为0.3～0.7份。

优选的，所述其它助剂包括乳化剂、润滑剂和阻燃剂中的一种或几种。

本发明还提供了一种上述技术方案中所述的热塑性聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：