[发明专利]高极性玻纤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极性玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，该复合材料由包括高结晶性聚丙烯树脂、短切玻纤、极性单体、含有极性基团的超支化树脂、过氧化物、抗氧剂、色母粒和润滑剂的各组分挤出造粒而得，其中极性单体为同时含有至少一个活性碳碳双键和至少一个极性基团的单体化合物，超支化树脂中极性基团的含量为每摩尔超支化树脂中至少含有3摩尔极性基团，通过超支化树脂与极性单体及过氧化物配合，能够在保证该复合材料具有较优力学强度和韧性基础上，明显改善该复合材料的极性，使其达因值能够达到35以上，使得该复合材料不需要后续处理可直接用于对极性要求很高的应用场合中，适用于生产用于粘结工艺等的塑料零件。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法，尤其涉及一种高极性玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，属于复合高分子材料改性技术领域。

背景技术

普通的聚丙烯材料是没有极性的，为了改善常规聚丙烯材料表面的极性，目前常用的方法是在聚丙烯中复配使用具有一定极性的相容剂，但提供这种方法所得到的聚丙烯复合材料，尤其是玻纤增强聚丙烯复合材料表面极性的提高并不明显。尤其是当这类聚丙烯材料应用在印数、喷涂、粘接等要求高极性的应用场合时，通过具有极性的常规相容剂的加入并不能使其达到所需的极性要求，仍需要零件先进行火焰处理、等离子处理等手段来提高材料的极性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高极性玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，由该制备方法制备所得的聚丙烯复合材料力学性能优异且产品极性较高。

本发明的技术方案是：

本发明公开了一种高极性玻纤增强聚丙烯复合材料，该聚丙烯复合材料包括下述按聚丙烯复合材料总质量百分比计的各组分：高结晶性聚丙烯树脂40-80wt.％、短切玻纤10-50wt.％、极性单体0.5-2.0wt.％、含有极性基团的超支化树脂1.0-5.0wt.％、过氧化物0.1-0.5wt.％、抗氧剂0.1-3.0wt.％、色母粒0-5wt.％和润滑剂0-2.0wt.％；

其中所述极性单体为同时含有至少一个活性碳碳双键和至少一个极性基团的单体化合物；

其中所述超支化树脂中极性基团的含量为每摩尔超支化树脂中至少含有3摩尔极性基团。

其进一步的技术方案是：

所述极性单体中的极性基团包括羧酸基团、酸酐基团、酯基、羟基、氨基和环氧基团中的一种。

所述极性单体为马来酸酐、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。

其进一步的技术方案是：

所述超支化树脂中的极性基团为羟基、氨基和酯基中的至少一种。

其进一步的技术方案是：

所述高结晶性聚丙烯树脂为在230℃且2.16kg压力下的熔体流动速率为5-100g/10min的均聚聚丙烯树脂或共聚聚丙烯树脂。其中“高结晶性聚丙烯”是本领域中的常规术语，本申请中不再赘述。

其进一步的技术方案是：

所述短切玻纤为直径5-20μm且长度为10-50mm的短切玻璃纤维。

其进一步的技术方案是：

所述过氧化物为DCP、BP、HXA和HXY中的至少一种。

其进一步的技术方案是：

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比(1-2):1混合形成的复配抗氧剂，该抗氧剂选自1010、1076、3114和168。

本发明还公开了一种上述高极性玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，该制备方法主要包括下述步骤：