[发明专利]一种高韧性PP复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高韧性PP复合材料及其制备方法，包括如下重量份的原料：PP树脂30‑50份、交联剂1‑5份、玻璃纤维10‑20份、抗氧剂1‑3份、聚乙烯醇纤维1‑5份、相容剂8‑16份、填料1‑5份、成核剂1‑5份、增塑剂4‑8份、相变定形剂1‑5份。本发明的高韧PP复合材料具有很好的强度、韧性、高模量等力学性能和化学稳定性，其综合力学性能优异，通过在PP树脂中添加玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、相容剂、增塑剂、成核剂以及相变定形剂并通过调整各组分的用量配比，使制得的高韧性PP复合材料同时具有高的强度、韧性、和高的韧性。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高韧性PP复合材料及其制备方法。

背景技术

吹塑成型是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法。吹塑成型与注塑成型相比，设备造价较低，适应性较强，可成型性能好(如低应力)。

PP材料是最常用的工程热塑材料之一，它是半结晶材料，有非常好的化学稳定性、机械强度、电绝缘特性和热稳定性，且吸湿性很弱。但是，传统吹塑级PP因材料本身韧性不理想的限制，只能吹塑成型小制件，而无法吹塑成大制件，限制PP材料的的使用范围。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种高韧性PP复合材料，该高韧PP复合材料具有很好的强度、韧性、高模量等力学性能和化学稳定性，其综合力学性能优异，通过在PP树脂中添加玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、相容剂、增塑剂、成核剂以及相变定形剂并通过调整各组分的用量配比，使制得的高韧性PP复合材料同时具有高的强度、韧性、和高的韧性。

本发明的目的在于提供一种高韧性PP复合材料的制备方法，该制备方法简单高效，操作控制方便，生产的产品质量高，利于工业化生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高韧性PP复合材料，包括如下重量份的原料：PP树脂30-50份、交联剂1-5份、玻璃纤维10-20份、抗氧剂1-3份、聚乙烯醇纤维1-5份、相容剂8-16份、填料1-5份、成核剂1-5份、增塑剂4-8份、相变定形剂1-5份。

本发明中的高韧性PP复合材料具有很好的强度、韧性、高模量等力学性能和化学稳定性，其综合力学性能优异，使用时既可吹塑成小制件也可制成大制件，降低了材料的成本也拓宽了PP复合材料的使用范围。通过在PP树脂中添加玻璃纤维、聚乙烯醇纤维、相容剂、增塑剂、成核剂以及相变定形剂并通过调整各组分的用量配比，使制得的高韧性PP复合材料同时具有高的强度、韧性、和高的韧性；其中采用的聚乙烯醇纤维具有很好的机械性能，其强度高、模量高、拉伸度低，而将玻璃纤维增强高韧性PP复合材料中加入聚乙烯醇纤维可以提高该复合材料的弯曲模量、弯曲模量和冲击强度，也可以提高该复合材料的流动性；PP树脂可与聚乙烯醇纤维在交联剂的作用聚合物交联反应，形成网络结构，从而提高塑料体系的拉伸模量、强度，以及热变形温度。

优选的，所述成核剂包括如下重量份的原料：α晶型成核剂1-3份、β晶型成核剂1-3份、PMMA微球15-30份、钙盐1-5份、硫酸钠1-5份、乙醇1-5份和去离子水6-10份；更优选的，所述α晶型成核剂为2,2’-亚甲基-双(4,6-二叔丁基苯氧基)磷酸铝盐(NA-21)，所述β晶型成核剂为2,6-苯二甲酸环己酰胺或、N,N’-二环己基-2,6-萘二酰胺。

优选的，所述成核剂通过如下步骤制得：

S1、按照重量份，将钙盐加入去离子水中搅拌10-20min，再将硫酸钠缓慢加入，并持续搅拌40-60min，静置1-3h，得到混合液A，备用；

S2、按照重量份，将PMMA微球加入混合液A中搅拌30-40min，超声处理20-40min，静置、过滤，将滤渣置于100-120℃的条件下干燥2-4h，得到含有载硫酸钙晶须的PMMA微球，备用；