[发明专利]一种复合纤维增强聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合纤维增强聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯树脂(PP)是一种用途广泛的通用塑料，由丙烯单体聚合制得，聚丙烯树脂的优点在于密度低、价格便宜，并具有优良的耐化学腐蚀性、较好的机械性能、突出的耐折叠性和良好的成型加工性能。作为典型的结晶型材料，其熔点在165℃附近。

增强PP材料是具有高强度，尺寸稳定好，是一种“强而韧”的材料，PP在添加玻璃纤维增强后，大大提高其机械性能、耐热型和尺寸稳定性。在实际应用中可以以塑代钢，满足轻武器包装箱、汽车领域、家电等领域使用要求。但是由于PP和玻璃纤维之间相容性差，高玻璃纤维含量和材料较高的力学性能之间不能对应，并且普通高玻璃纤维含量材料加工性差，制件表面浮纤严重。

现有的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法，是直接把连续玻纤或短切玻纤通过螺杆挤出机加入到熔融的聚丙烯材料中，中国专利200710172918.4公开了一种超长延伸率玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，包括聚丙烯PP、玻璃纤维、复合抗氧剂和其他助剂，其优点在于，延长率高并提高了其物理性能。

中国专利200810039829.7公开了一种耐热性高光泽增强及其制备方法，包括高光泽填充剂、聚丙烯、玻璃纤维、润滑分散剂、抗氧剂，其优点在于材料具有高光泽、高耐热性、较高的刚性和表面硬度。

以上现有技术的缺陷是采用普通的玻璃纤维对聚丙烯材料进行增强，玻璃纤维加入量不能过多，否则可加工性差，同等玻璃纤维含量情况下材料强度不够高。材料成分之间相容性不好，导致在高玻璃纤维含量的制件外观不佳。

发明内容

本发明目的是克服现有技术的不足，提供一种具有良好表面外观的高力学性能的增强聚丙烯材料，这种增强聚丙烯材料即使在高玻纤含量下，仍然具有良好的表面外观。

本发明的另一目的在于提供所述复合纤维增强聚丙烯材料的制备方法。

本发明的上述目的通过如下技术方案予以实现：

一种复合纤维增强聚丙烯材料，由如下按重量百分比计算的组分组成：

复合纤维      10～70％；

聚丙烯树脂    28～88％；

接枝聚丙烯    1～10％；

抗氧剂        0.1～2％；

加工助剂      0.2～2％；

所述复合纤维为由连续玻纤和聚合物长丝经过在线复合得到的复合材料；

所述聚合物长丝中的聚合物为PP、PA、PET或PPO。

作为一种优选方案，所述复合纤维增强聚丙烯材料，优选为由如下按重量百分比计算的组分组成：

复合纤维      30～60％；

聚丙烯树脂    28～88％；

接枝聚丙烯    1～10％；

抗氧剂        0.1～2％；

加工助剂      0.2～2％。

所述复合纤维中，连续玻纤的含量优选为50～80重量％，聚合物长丝的含量优选为20～50重量％。

作为一种优选方案，所述聚合物长丝中的聚合物优选为PA、PET或PPO。

作为一种优选方案，所述复合纤维优选为直接纱形式，线密度优选为600～2400tex。

作为一种优选方案，所述聚丙烯树脂优选为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的任意一种或者两者的混合物。

作为一种优选方案，所述接枝聚丙烯优选为聚丙烯与马来酸、衣康酸、丙烯酸、马来酸酐或丙烯酸缩水甘油酯接枝得到的接枝聚丙烯。

作为一种优选方案，所述接枝聚丙烯的接枝率优选为0.3～1.2％。

作为一种优选方案，所述抗氧剂优选为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1098、抗氧剂1970、抗氧剂PS802、抗氧剂627、抗氧剂445、抗氧剂DLTDP或抗氧剂STDP中的任意一种或几种的混合物。

作为一种优选方案，所述加工助剂为硬脂酸、硬脂酸丁酯、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺、十八烷基芥酸酰胺、聚乙烯蜡或低分子量聚丙烯中的任意一种或几种的混合物。

所述复合纤维增强聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：聚丙烯树脂、接枝聚丙烯、抗氧剂、加工助剂在混合器中混合，然后通过挤出机混炼；复合纤维在挤出机中段加入，通过螺杆剪切分散使复合纤维分布于熔融的树脂中，得到复合纤维增强聚丙烯材料。