[发明专利]低气味低VOC低雾度玻纤增强聚丙烯复合材料及制备方法

说明书

一种低雾度低气味低VOC玻纤与矿物原料混杂增强聚丙烯复合材料及其制备方法，利用低气味低VOC短切扁平高强高模玻璃纤维代替普通的圆柱形玻璃纤维，不仅降低聚丙烯复合材料的气味、VOC含量和雾度，还能提高聚丙烯复合材料的流动性、力学性能与制件外观，并降低聚丙烯复合材料制品的翘曲变形。同时利用低气味高活性马来酸酐接枝PP作为相容剂，进一步降低了玻纤与矿物原料混杂增强PP复合材料的气味、VOC和雾度。同时利用高纯度，低挥发的聚丙烯蜡作为润滑剂在保证玻纤与滑石粉在PP树脂中的流动性性能的前提下，也进一步减小了雾度。同时采用吸附效果很好的微孔聚合物吸附剂HL‑4200进一步吸附挥发性小分子物质，并且采用双真空工艺，进一步减少了气味与雾度。

技术领域

本发明属于高分子材料改性技术领域，特别是一种低气味低VOC低雾度玻纤增强聚丙烯复合材料及制备方法。

背景技术

玻璃纤维与矿物原料混杂增强聚丙烯复合材料除了具备良好的力学性能、加工性能、耐候性能外，还具有良好的外观质量，广泛应用于汽车、家电等领域。随着人们生活水平的提高尤其是汽车工业的快速发展，世界上各大汽车制造商均在用户的反馈下对汽车内饰材料的低气味低VOC性能提出更高的要求，特别是汽车车灯材料对低雾度性能也提出更高要求。现有的玻纤与矿物原料混杂增强聚丙烯复合材料，传统的玻璃纤维由于是圆柱型，在树脂中高度取向，使制成的玻纤增强聚丙烯复合材料在各个方向上收缩率相差较大，最终导致玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制件极易翘曲变形。同时为了轻量化和保证制件外观质量，加入的玻璃纤维含量有限，导致最终制件的材料力学性能偏低。

发明内容

本发明提供一种低气味低VOC低雾度玻纤增强聚丙烯复合材料及制备方法，通过将玻纤与矿物原料混杂形成的增强型聚丙烯复合材料，不仅能克服目前存在的玻纤与矿物原料混杂增强聚丙烯复合材料气味、VOC排放量和雾度不达标的缺陷，还能显著提升了聚丙烯复合材料的力学性能和熔融指数，进一步改善玻纤增强聚丙烯复合材料的表面质量，复合材料制件不易翘曲变形，满足汽车内饰材料及车灯材料的发展新要求。

本发明技术方案如下：

一种低雾度低气味低VOC玻纤增强聚丙烯复合材料，包括以下重量份原料：50-90份PP树脂，0-40份低气味低VOC短切扁平高强高模玻璃纤维，5-40份矿物原料，0-1份润滑剂，2-4份相容剂,0.2-2份抗氧剂，0-2份黑色母粒；1-4份吸附剂；其中，所述低雾度低气味低VOC短切扁平高强高模玻璃纤维的玻璃配方为高强高模玻璃配方，其截面为扁平状，且所述短切扁平高强高模玻璃纤维为表面涂覆有低气味低VOC浸润剂的低气味低VOC短切扁平高强高模玻璃纤维。

作为优选，所述低气味低VOC浸润剂主要为聚丙烯(PP)熔融接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯乳液浸润剂，其中甲基丙烯酸缩水甘油酯的接枝率为1.5％-1.7％，聚丙烯(PP)熔融接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯乳液的固含量为40％，粒径为150-200nm，甲基丙烯酸缩水甘油酯乳液为游离甲基丙烯酸缩水甘油酯为小于0.05％的低气味低VOC乳液。

作为优选，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐基团和高反应活性基团形成的低气味高活性相容剂，所述马来酸酐基团和高反应活性基团的接枝率为1.3％-1.6％，在测试条件为2.16Kg/230℃时的熔融指数为150g/10min。

作为优选，所述PP树脂为氢调聚合、中熔融指数的聚丙烯树脂，所述PP树脂在测试条件为2.16Kg/230℃时的熔融指数为(30-50)g/10min。

作为优选，所述低气味低VOC短切扁平高强高模玻璃纤维的长度为3-6mm，截面宽厚比为(3-8)：1。

作为优选，所述PP树脂为PP-S2040型树脂。

作为优选，所述润滑剂为硬脂酸钙润滑剂、改性聚烯烃蜡润滑剂、硅酮润滑剂中的一种或任两种的混合物或三种的混合物，和/或所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂或两者的混合物，和/或所述黑色母粒为PP载体碳黑母粒或PE载体碳黑母粒。