[发明专利]一种耐蠕变的长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于聚丙烯复合材料技术领域，特别涉及一种耐蠕变的长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法和应用。

背景技术

长玻纤增强聚丙烯材料本身具有重量轻、强度大、刚性高、抗冲击性能好、低温性能优异和尺寸稳定性好等优点，在实际应用中常常被用来替代工程塑料甚至金属材料。近年来，随着汽车轻量化的不断发展，长玻纤增强聚丙烯材料被广泛应用在汽车工业中，用于制作前端模块、门板模块、仪表板骨架、底护板和后视镜支架等，成为以塑代钢、节能减排的典范。这些汽车内部的结构件除了需要通过一系列的机械测试之外，更会通过模拟实际使用过程中长期受力的情况来测定制件的耐蠕变性能。该性能是延长汽车使用寿命，保护乘车人员安全的关键之一，因此，各大主机厂对制件材料本身的耐蠕变性能更加关注，并逐渐将其归入最新的材料标准之中。只有不断开发耐蠕变的长玻纤增强聚丙烯材料才可以满足汽车行业日益严格的要求。

公开号为CN 103030885A的中国专利申请公开了一种低散发、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制造方法，由以下质量百分比计的原料组成：聚丙烯14.5～92.2％，长玻璃纤维5～60％，低散发助剂0.2～4％，聚丙烯相容剂2～15％，抗氧剂0.5～3.5％，加工助剂0.1～3％。

公开号为CN 102516667A的中国专利申请公开了一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法，其组分按质量百分比包括超高流动性聚丙烯49～88.8％，热稳定剂0.1～0.5％，润滑剂0.1～0.5％，无卤阻燃剂5～20％，玻纤相容剂1～5％和长玻璃纤维5～25％。

公开号为CN 103740028A的中国专利申请公开了一种抗蠕变、耐热氧老化的聚丙烯组合物及其制备方法，由下列重量百分比的原料组成：聚丙烯树脂45～97％，无机填料0～40％，增韧剂0～10％，吸酸剂1～3％，成核剂0.5～1.5％，抗氧剂0.1～1％，其他添加剂0.1～2％。该发明通过在无机填料填充聚丙烯体系中添加成核剂来提高组合物的抗蠕变性能。

公开号为CN 102532701A的中国专利申请公开了一种低翘曲、耐蠕变的聚丙烯组合物及其制备方法及应用，其采用相容剂和成核剂复合改性改善无机填料与基体树脂之间的界面结合情况，提高体系的抗蠕变性能。

公开号为CN 103951873A的中国专利申请公开了一种用于汽车发动机冷却风扇的异形S玻纤增强聚丙烯复合物及其制备方法。该申请采用短切异形S玻纤与成核剂提高短纤增强聚丙烯体系的刚性，尺寸稳定性和抗蠕变性能。

在传统的填充和短纤增强聚丙烯体系中，为了提高材料的抗蠕变性能，通常向体系中加入各种成核剂如α-晶体成核剂和β-晶体成核剂等。但在实际应用中，不仅仅是汽车行业，家电、电动工具等行业也对制品提出严格的耐蠕变性能要求，如电器支架、工具基座和座椅靠背等，加了成核剂的普通短纤增强聚丙烯或填充聚丙烯体系均无法达到要求。因此，将机械性能更高、尺寸稳定性更好的长玻纤增强聚丙烯材料赋予优异的耐蠕变性能，具有非常突出的应用意义。而现有的长玻纤技术往往只关注材料加工、力学和热氧老化性能本身，未能充分地考虑更多的实际应用性能，无法提供合理的方法和充分的实施案例来提高材料的耐蠕变性能。本发明克服了上述问题，大大提高了聚丙烯的耐蠕变性能，拓展了聚丙烯的应用领域，提高产品的综合竞争力和市场份额，为汽车轻量化提供了强有力的技术支撑，也为其他行业的材料革新提供技术储备。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种耐蠕变的长玻纤增强聚丙烯材料。该材料在保持常规的高强度、高刚性、高常温、低温冲击性和低散发性的综合性能基础上，耐蠕变性能得到了显著的改善。

本发明另一目的在于提供一种上述耐蠕变的长玻纤增强聚丙烯材料的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述耐蠕变的长玻纤增强聚丙烯材料在汽车工业、电动工具、家电中的应用。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种耐蠕变的长玻纤增强聚丙烯材料，包含以下重量百分计的组分：

本发明的耐蠕变的长玻纤增强聚丙烯材料的粒子长度为6～25mm，即长玻璃纤维在料粒中的长度也相应地为6～25mm。优选粒子长度为11mm。

所述的长玻璃纤维优选为连续无碱E型玻纤；优选地，玻纤类型为2400TEX，直径12～25μm或1200TEX，直径5～15μm；可选用浙江巨石、重庆国际或OCV公司的E型玻璃纤维。