[发明专利]一种良外观玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种良外观玻纤增强聚丙烯复合材料，其原料按重量份包括：三元共聚聚丙烯50～90份，玻璃纤维10～40份，相容剂2～8份，过氧化物0.01～0.1份，偶联剂0.5～2份，其他助剂0.2～2份。本发明还公开了上述良外观玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法。本发明选用低结晶度的三元共聚聚丙烯作为树脂基体，并利用过氧化物在树脂螺杆剪切过程中降解聚丙烯分子链并改变分子链的规整度，从而在提高树脂流动性的同时并扰乱聚丙烯基体的结晶；同时在偶联剂作用下，改善聚丙烯树脂与玻纤之间的相容性，提高分散相和连续相的均匀性，改善玻纤外露现象，形成低浮纤良外观的玻纤增强聚丙烯复合材料。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种良外观玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯PP材料因其密度小、成本低、综合性能优异、易加工成型等诸多优势，当前被广泛应用于家电、汽车等领域。但纯的聚丙烯因其强度、尺寸稳定性等缺陷限制了其应用领域，因而通常利用矿粉、纤维等进行填充改性，以达到增强改性的目的；玻璃纤维填充改性是当前最常用的增强改性方式，但由于玻璃纤维为非极性材料，与聚丙烯的相容性较差，尽管纤维表面进行了改性处理，但在制品表面依然形成严重浮纤，限制了其应用。

目前关于低浮纤的改善方案主要还是采用物理共混的方法，通过改善玻纤与聚丙烯的相容性；中国专利201310703432.4，公开了一种利用弹性体扰乱聚丙烯的结晶作用，从而得到抗冲击强度高的低浮纤玻纤增强材料，但是由于引入了弹性体，材料的刚度模量等性能会有所衰减；中国专利201110321904.0也公开了利用复合纤维、接枝聚丙烯等制备得优良外观的玻纤增强复合材料，但是这是通过处理玻纤以及加相容剂来改善玻纤与聚丙烯的相容性，缺点是玻纤含量不能过多，否则造成制件外观较差。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种良外观玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，本发明在确保玻纤增强聚丙烯材料高机械强度的前提下，选用低结晶度的三元共聚聚丙烯作为树脂基体，并利用过氧化物在树脂螺杆剪切过程中降解聚丙烯分子链并改变分子链的规整度，从而在提高树脂流动性的同时并扰乱聚丙烯基体的结晶；同时在偶联剂作用下，改善聚丙烯树脂与玻纤之间的相容性，提高分散相和连续相的均匀性，改善玻纤外露现象，形成低浮纤良外观的玻纤增强聚丙烯复合材料。

本发明提出的一种良外观玻纤增强聚丙烯复合材料，其原料按重量份包括：三元共聚聚丙烯50～90份，玻璃纤维10～40份，相容剂2～8份，过氧化物0.01～0.1份，偶联剂0.5～2份，其他助剂0.2～2份。

优选地，三元共聚聚丙烯的溶体流动速率为5～60g/10min。

优选地，玻璃纤维为无碱玻璃纤维，单根玻璃纤维的直径为10～20μm。

优选地，相容剂为PP-g-MAH、POE-g-MAH中的至少一种。

上述PP-g-MAH是指马来酸酐接枝聚丙烯、POE-g-MAH是指马来酸酐接枝乙烯丁烯共聚物。

优选地，过氧化物为过氧化二已丙苯(简称DCP)、过氧化二叔丁基(简称DTBP)、过氧化苯甲酸叔丁酯(简称TPB)中的一种。

优选地，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂中的一种。

优选地，其他助剂包含抗氧剂、润滑剂、耐UV剂、颜料。

本发明还提出了上述良外观玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：将除玻璃纤维以外的其他原料共混，然后从主喂料口加入挤出机中，从侧喂料口加入玻璃纤维，经熔融，挤出，造粒，冷却，烘干得良外观玻纤增强复合材料。

优选地，挤出机为双螺杆挤出机，螺杆转速为300～500r/min，从二区到十区温度分别为：190℃、200℃、210℃、220℃、220℃、220℃、220℃、220℃、210℃、200℃。