[发明专利]耐应力发白的热塑性复合材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种耐应力发白的热塑性复合材料及其制备方法和应用。所述耐应力发白的热塑性复合材料包括内层材料和至少一层外层材料，所述内层材料为包括纤维束、第一热塑性树脂和第一助剂的芯层，所述至少一层外层材料包裹所述芯层并且为包括第二热塑性树脂和第二助剂的树脂层，其中，所述纤维束从所述芯层的一端连续延伸至其相对端，所述第二助剂包括耐应力发白助剂。本发明的耐应力发白的热塑性复合材料基于多组分材料体系设计，能够使得各组分之间达到性能协同的效果，同时具有好的耐应力发白性能，并可以实现热塑性复合材料在线添加耐应力发白助剂。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种耐应力发白的热塑性复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

长纤维增强热塑性复合材料是一种常见的热塑性复合材料，其是当今复合材料市场中发展最快的材料之一。作为半结构材料和结构材料，长纤维增强热塑性复合材料的开发目标是工业和民用的各个领域，包括汽车、器械、娱乐、食品加工、通讯、电子电器、电动工具、园艺等领域。

长纤维增强热塑性材料的纤维长度等同于粒子长度，纤维取向高度一致，具备低密度、易成型、高比强度、模量高、耐疲劳性能好和不吸水等特性。此外，该材料具有良好的尺寸稳定性、优良的耐冲击性、化学稳定性(耐盐、耐油、耐燃料等)及可循环利用的优点，尤其适合使用在高低温交变频繁的场合，其可在普通注塑机上注塑成型，也可模压成型，是金属替代材料的理想候选者。在长纤维增强热塑性复合材料的总用量中，汽车材料的应用量占比高达80％-90％。

但是，随着长纤维增强热塑性复合材料技术水平的不断提升和应用案例的不断扩展，以及人们对健康、安全、环保意识的进一步提高和汽车化进程的不断推进，对材料的性能也提出了更多更高的要求。除了要求材料要具备优异的机械性能、功能化等要求外，又要兼顾加工性能以及成型后零部件的性能要求。比如，对于汽车大型复杂零部件、高精密电子电器元件，就要求制备材料具备耐应力发白、高流动、易成型、尺寸稳定性高、高表面质量和加工成型要求。其中，耐应力发白在汽车等高端制品外观要求中更为严格。为了改善热塑性材料耐应力发白情况，通常在热塑性材料熔融共混过程中添加耐应力发白助剂来改善材料的界面，进而改善耐应力发白的热塑性复合材料的耐应力发白性能。但是目前聚乙烯、POE、弹性体等助剂熔体流动性较差，在长玻纤增强耐应力发白的热塑性复合材料制备过程中添加影响聚合物熔体的流动性，对长玻纤在聚合物熔体中浸渍效果影响较大，且会影响长玻纤增强耐应力发白的热塑性复合材料的力学性能。如何既能解决长玻纤较好的在耐应力发白的热塑性复合材料中浸渍效果，又能有效提高其耐应力发白性能显得尤为重要。

对于上述的问题，现有技术还远远满足不了实际应用的需求。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种耐应力发白的热塑性复合材料及其制备方法和应用，本发明的耐应力发白的热塑性复合材料基于多组分材料体系设计，能够使得各组分之间达到性能协同的效果，同时具有好的耐应力发白性能，并可以实现在线添加耐应力发白助剂。进一步地，本发明的耐应力发白的热塑性复合材料还可以大大提高纤维在树脂熔体中的流动性，复合材料的表面性能得到了很大的提升，拓展了应用范围。

本发明第一方面提供了一种耐应力发白的热塑性复合材料，包括内层材料和至少一层外层材料，所述内层材料为包括纤维束、第一热塑性树脂和第一助剂的芯层，所述至少一层外层材料包裹所述芯层并且为包括第二热塑性树脂和第二助剂的树脂层，其中，所述纤维束从所述芯层的一端连续延伸至其相对端，所述第二助剂包括耐应力发白助剂。