本發(fā)明專利技術(shù)公開了高強(qiáng)度高韌性長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，其中所述的聚丙烯復(fù)合材料包括以下按重量份計(jì)的原料：聚丙烯40～80份，長(zhǎng)玻璃纖維20～60份，相容劑2～10份，潤(rùn)滑劑0.5～10份，抗氧劑0.1～1.5份。本發(fā)明專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：1，聚丙烯原材料的熔指可以在很寬的范圍內(nèi)選擇，無(wú)需限制選用高熔指聚丙烯；2，不需要加入過(guò)氧化物類流動(dòng)改性劑，有效防止在加工過(guò)程中改性劑與抗氧劑間的反應(yīng)。3，不需要加入白油，聚丙烯蠟類潤(rùn)滑劑，有效防止白油，聚丙烯蠟類潤(rùn)滑劑對(duì)材料沖擊強(qiáng)度的損傷，且有效避免潤(rùn)滑劑的析出風(fēng)險(xiǎn)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及高分子材料
，尤其是涉及高強(qiáng)度高韌性長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙 烯材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料是一種區(qū)別于短玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的復(fù)合材 料，在相同纖維含量的情況下，長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料與短玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料 相比，長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料具有更高的纖維長(zhǎng)度、強(qiáng)度、模量、韌性及更好的尺寸穩(wěn) 定性。 影響長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料物理性能的主要因素有兩種：1，聚丙烯與玻璃纖 維的界面結(jié)合狀態(tài)對(duì)其性能有很大影響；2，聚合物熔體的流動(dòng)性影響聚丙烯樹脂與玻璃纖 維的浸漬狀態(tài)，從而影響最終長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料的物理性能。 在長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料制備過(guò)程中，聚丙烯的熔融指數(shù)越高，其流動(dòng)性越 好，樹脂對(duì)玻璃纖維的浸漬就越充分。因此長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯的制備一般采用高熔指 聚丙烯作為原料樹脂，或者通過(guò)添加聚丙烯蠟、白油等作為潤(rùn)滑劑提高聚丙烯流動(dòng)性，還可 以添加分子鏈降解劑使聚丙烯樹脂降解，達(dá)到提高流動(dòng)性的效果。然而在材料的生產(chǎn)過(guò)程 中高熔指聚丙烯價(jià)格昂貴，添加聚丙烯蠟或白油對(duì)最終材料的力學(xué)性能，尤其是沖擊性能 產(chǎn)生很大損害。再如為"長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料及其制備方法"，公開號(hào)為CN 101338051A的專利中，為提高聚丙烯樹脂的流動(dòng)性，加入一種PP降溫母粒的流動(dòng)改性劑。流 動(dòng)改性劑的主要成分為過(guò)氧化物，通過(guò)過(guò)氧化物的熱分解使聚丙烯鏈斷裂達(dá)到提高聚丙烯 流動(dòng)性的效果，然而過(guò)氧化物會(huì)與抗氧劑發(fā)生自由基終止反應(yīng)，不僅額外消耗掉一部分抗 氧劑，導(dǎo)致材料熱穩(wěn)定性和使用壽命下降，而且在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生大量有毒有害的氣味，使 得產(chǎn)品品質(zhì)下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中聚丙烯流動(dòng)性低，熔體粘 度大導(dǎo)致聚丙烯樹脂難以充分浸漬玻璃纖維的問(wèn)題，提供一種提高聚丙烯流動(dòng)性和沖擊強(qiáng) 度的改性方法，本專利技術(shù)能制備出流動(dòng)性、相容性、剛性和韌性都優(yōu)異的改性聚丙烯材料。 本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)上述技術(shù)缺點(diǎn)，提出一種長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚 丙烯復(fù)合材料及其制備方法，可以加強(qiáng)聚丙烯流動(dòng)性及其與玻纖的浸漬效果，增加材料的 沖擊強(qiáng)度，消除或減小對(duì)人體有害的物質(zhì)，降低氣味。 本專利技術(shù)的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 高強(qiáng)度高韌性長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，包括以下按重量份數(shù)計(jì)的原料： 聚丙烯 40~80份， 長(zhǎng)玻璃纖維 20~60份， 相容劑 2~10份， 潤(rùn)滑劑 0.5~10份， 抗氧劑 0.1~1.5份。 其中，所述的聚丙烯可以是均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，也可以是均聚聚丙烯和共 聚聚丙烯的一種以上的混合物;所述聚丙烯的熔融指數(shù)在5~100g/10min(2.16Kg，230°C)。 所述長(zhǎng)玻璃纖維為聚丙烯專用無(wú)堿玻璃纖維，其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理。 所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯。 所述抗氧劑選自受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯或硫醚類抗氧劑中的一種或幾種， 包括抗氧劑1010,抗氧劑168,抗氧劑3114,抗氧劑619或抗氧劑DSTP中的一種或幾種。所述的潤(rùn)滑劑為超高熔指聚丙烯聚乙烯共聚物，其熔融指數(shù)為5000~20000g/ 10min(2.16Kg，230°C)，其中聚丙烯含量為80%~95%，聚乙烯含量20%~5%。本專利技術(shù)中，潤(rùn)滑劑為超高熔指聚丙烯聚乙烯的共聚物，熔融指數(shù)為5000~20000g/ lOmin，無(wú)需再使用聚丙烯蠟、白油以及過(guò)氧化物等流動(dòng)改性劑，而以往聚丙烯蠟或白油會(huì) 損害材料的沖擊性能，過(guò)氧化物在使用中還會(huì)產(chǎn)生刺激性氣味，而超高熔指聚丙烯聚乙烯 的共聚物恰好解決了以上問(wèn)題。由此可見，本專利技術(shù)巧妙地使用超高熔指聚丙烯聚乙烯的共聚物，從而在不降解聚 丙烯樹脂分子鏈的情況下達(dá)到提高混合體系的流動(dòng)性的目的，并且聚丙烯原料的熔指可以 低至5~100g/10min(2.16Kg，230°C)。需要重點(diǎn)指出的是，在現(xiàn)有技術(shù)中，本領(lǐng)域技術(shù)人員 一般采用高熔指聚丙烯，或添加流動(dòng)改性劑、潤(rùn)滑劑來(lái)提高流動(dòng)性，最終難以同時(shí)達(dá)到加工 條件的改善和力學(xué)性能的提高。而本專利技術(shù)可以說(shuō)克服了本領(lǐng)域的技術(shù)偏見，突破性的解決 了以上技術(shù)問(wèn)題。上述高強(qiáng)度高韌性長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料的制備方法，包括以下步驟： (1)將聚丙烯、相容劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑加入到高速混合機(jī)中充分混勻； ⑵將步驟⑴得到的混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)內(nèi)； (3)將混合熔體擠出到特殊的浸漬模腔中，繼而將長(zhǎng)玻纖通過(guò)浸漬模頭，冷卻、切 粒，得到長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料。擠出溫度分別是：l〇〇°C，200°C，210°C，230°C，250°C， 270°C，280°C，280°C。主機(jī)轉(zhuǎn)速為400rpm。 本專利技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是： 1，聚丙烯原材料的熔指可以在很寬的范圍內(nèi)選擇，無(wú)需限制選用高熔指聚丙烯； 2,不需要加入過(guò)氧化物類流動(dòng)改性劑，有效防止在加工過(guò)程中改性劑與抗氧劑間 的反應(yīng)。 3，不需要加入白油，聚丙烯蠟類潤(rùn)滑劑，有效防止白油，聚丙烯蠟類潤(rùn)滑劑對(duì)材料 沖擊強(qiáng)度的損傷，且有效避免潤(rùn)滑劑的析出風(fēng)險(xiǎn)。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù) 人員進(jìn)一步理解本專利技術(shù)，但是不以任何形式限制本專利技術(shù)。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本專利技術(shù)構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這都屬于本專利技術(shù) 的保護(hù)范圍。 實(shí)施例1~5 本實(shí)施例涉及一種高強(qiáng)度高韌性長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料及其制備方法，該方 法如下： 步驟一，按重量配比稱取原料，各組分及其數(shù)據(jù)見表1所示； 步驟二，按重量配比稱取的原料放入高混機(jī)中混合1~5分鐘，放料，然后用擠出機(jī) 擠出造粒，具體步驟如下： 第一步:將聚丙烯、相容劑、抗氧化劑、潤(rùn)滑劑按比例加入到擠出機(jī)中，通過(guò)擠出機(jī) 塑化后，輸送到高溫熔體浸漬模腔中，高溫浸漬模腔內(nèi)部溫度為250~300°C，螺桿擠出機(jī)的 溫度為240~290°C。其中聚丙烯由埃克森美孚公司提供，牌號(hào)為PP7555;相容劑由普利朗公 司提供，牌號(hào)為1001;抗氧化劑采用巴斯夫公司提供的1〇1〇,618;潤(rùn)滑劑由埃克森美孚公司 提供，牌號(hào)為SP8999SS。第二步，將長(zhǎng)玻璃纖維以5~80m/min的速度牽引進(jìn)入高溫熔體浸漬模腔中，熔體 浸漬模腔的長(zhǎng)度為2~5m，充分浸漬后，冷卻，切粒，得到高強(qiáng)度高韌性長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙 稀材料。 對(duì)比例1~2 本實(shí)施例涉及一種高強(qiáng)度高韌性長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料及其制備方法，該方 法如下： 步驟一，按重量配比稱取原料，各組分及其數(shù)據(jù)見表1所示； 步驟二，按重量配比稱取原料放入高混機(jī)中混合1~5分鐘，放料，然后用擠出機(jī)擠 出造粒，具體步驟如下： 第一步:將聚丙烯、相容劑、抗氧化劑按比例加入到擠出機(jī)中，通過(guò)擠出機(jī)塑化后， 輸送到高溫熔體浸漬模腔中，高溫浸漬模腔內(nèi)部溫度為250~300°C，螺桿擠出機(jī)的溫度為 240~290°C。其中聚丙烯由埃克森美孚公司提供，牌號(hào)為PP7555;相容劑由普利朗公司提 供，牌號(hào)為1001;抗氧化劑采用巴斯夫公司提供的1〇1〇,618。第二步，將長(zhǎng)玻璃纖維以5~80m/min的速度牽引進(jìn)入高溫熔體浸漬模腔中，熔體 浸漬模腔的長(zhǎng)度為2~5m，充分浸漬后，冷卻，切粒，得到高強(qiáng)度高韌性長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙 稀材料。 表1 將實(shí)施本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
高強(qiáng)度高韌性長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：包括以下按重量份計(jì)的原料：
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張楊，王溢，李宏，張祥福，周文，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海普利特復(fù)合材料股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：上海;31
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