一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材及其制备方法，其中所述的聚丙烯片材包括以下按重量份计的原料：聚丙烯为40～80份，尼龙610为5～30份，玻璃纤维为20～60份，润滑剂0.5‑1份，抗氧剂0.1～1.5份。本发明专利技术的优点是：1，尼龙610具有高强度，与玻璃纤维亲和力强；2，玻璃纤维弥补了聚丙烯与尼龙610刚性不足的特性。3，润滑剂的加入可以极大地降低聚丙烯熔体的粘度，从而提高聚丙烯对玻璃纤维的浸渍效果。4，本发明专利技术所制备的片材基体同时结合力尼龙的高强度以及聚丙烯的高韧性。

High strength, high toughness continuous glass fiber reinforced polypropylene sheet and preparation method thereof

The invention discloses a high strength and high toughness of continuous glass fiber reinforced polypropylene sheet and preparation method thereof, wherein the polypropylene sheet comprises the following raw materials by weight: 40 to 80 portions of polypropylene, nylon 610 is 5 ~ 30, glass fiber is 20 ~ 60, 0.5 lubricants 1 copies. Antioxidant 0.1 ~ 1.5. The advantages of the invention are as follows: 1 nylon 610 has high strength and strong affinity with glass fiber; 2, glass fiber compensates for the lack of rigidity between polypropylene and nylon 610. 3, the addition of lubricant can greatly reduce the viscosity of polypropylene melt, so as to improve the impregnation effect of polypropylene on glass fiber. 4, the prepared sheet matrix of the present invention combines strength of nylon, high strength of nylon and high toughness of polypropylene.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料
，尤其是涉及高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材及其制备方法。
技术介绍
连续玻纤增聚丙烯片材是一种区别于短玻纤增强聚丙烯材料，由于玻璃纤维长度的区别，在纤维含量相同的情况下，连续玻纤增强聚丙烯与短玻纤聚丙烯相比，连续玻纤增强聚丙烯片材中的玻纤呈连续单向排列，具有更高的强度、模量、韧性及更好的尺寸稳定性。影响连续玻纤增强聚丙烯片材物理性能的主要因素主要有两个方面：1，聚丙烯与聚丙烯的界面结合状态对其性能有很大影响；2，聚合物熔体的流动性影响聚丙烯树脂与聚丙烯的浸渍状态，从而影响最终连续玻纤增强聚丙烯片材的物理性能。在连续玻纤增强聚丙烯片材制备过程中，聚丙烯与玻纤需要有机结合才能充分发挥玻纤的高强度特性，而聚丙烯与玻纤由于没有化学键的连接，通常需要额外加入马来酸酐接枝聚丙烯来作为玻纤在聚丙烯中的相容剂，而接枝物的加入会引起加工过程中小分子酸酐的散发，对环境造成污染，因此需要对相容剂体系进行改变。聚丙烯的粘度越低，其流动性越好，树脂对聚丙烯的浸渍就越充分。连续玻纤增强聚丙烯的制备一般采用高熔融指数聚丙烯作为原料树脂，对一般线性聚丙烯而言，熔融指数越高，分子链越短，因而聚丙烯树脂的抗冲击性能下降就越明显。尼龙610的分子链上由于存在酰胺键，其对玻纤的表面亲和力适中，使得尼龙分子链对玻纤的浸渍效果较好，每个酰胺键中间的碳链较长，与聚丙烯相有较强的界面亲和力，因而可以将尼龙610作为聚丙烯与玻纤的中间相，从而达到聚丙烯与玻纤间接相连，从而最大限度地发挥玻纤在聚丙烯中的增强作用。专利技术内容本专利技术的目的是克服连续玻纤增强聚丙烯生产过程中低熔指数聚丙烯流动性低、高熔指聚丙烯抗冲击强度差，以及相容剂马来酸酐接枝聚丙烯所带来的气味散发问题，提供一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材的改性方法，本专利技术能制备出流动性、相容性、刚性和韧性都优异的改性聚丙烯片材。本专利技术所要解决的技术问题是：针对上述技术缺点，提出一种连续玻纤增强聚丙烯片材及其制备方法，可以加强聚丙烯流动性及其与玻璃纤维的浸渍效果，增加材料的强度及韧性。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现：一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材，包括以下按重量份数计的原料：其中，所述的聚丙烯为高熔指聚丙烯，熔融指数为10～50g/10min，测试条件为230℃×2.16kg。所述的尼龙610分子量为5000～15000g/mol。所述连续玻纤为聚丙烯专用无碱玻纤，其表面经硅烷偶联剂处理，所述长玻璃纤维直径为5-20μm。所述润滑剂短链聚丙烯与聚乙烯共聚物。所述抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯或硫醚类抗氧剂中的一种或几种，包括抗氧剂1010，抗氧剂168，抗氧剂3114，抗氧剂619或抗氧剂DSTP中的一种或几种。聚丙烯与玻璃纤维是两种不同的相态物质，两者亲和力差，聚丙烯对玻璃纤维浸渍后，微观状态下还存在两相分离情况，因而在玻纤与聚丙烯之间存在间隙，当环境温度发生改变时，玻纤容易从聚丙烯基体中脱落，从而引起材料失效。在本专利技术中，尼龙610的加入可以很好地起到一个衔接玻纤及聚丙烯基体的作用，尼龙610的酰胺键与玻纤表面连接，另一端融合在聚丙烯与尼龙610的混合基体中。由此可见，本专利技术巧妙地使用聚丙烯与尼龙610为主要树脂基体，从而在不添加聚丙烯接枝物的情况下达到聚丙烯与玻纤的间接结合，并充分发挥玻纤增强的效果。所述润滑剂短链丙烯与乙烯共聚物，而通常采用的硬脂酸、硬脂酸丁酯等润滑剂会损害材料的冲击性能，并可能存在析出起霜等问题，而短链丙烯与乙烯共聚物恰好解决了以上问题。上述高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚丙烯、尼龙610、抗氧剂、润滑剂加入到高速混合机中充分混匀；(2)将步骤(1)得到的混合物加入到双螺杆挤出机内熔融混炼；(3)将混合熔体挤出到特殊的浸渍模腔中，继而将连续玻璃纤维牵引通过浸渍模头，冷却成片，得到连续玻纤增强聚丙烯片材。挤出温度分别是：100℃，180℃，200℃，220℃，240℃，260℃，280℃，300℃。主机转速为350rpm。本专利技术的优点是：1，聚丙烯的粘度可以在很宽的范围内选择，无需限制选用低粘度聚丙烯；2，不需要加入小分子类流动改性剂，有效防止材料析出起霜问题。3，不需要加入马来酸酐接枝聚丙烯，有效防止酸酐等小分子气味的散发。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但是不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这都属于本专利技术的保护范围。实施例1～2本实施例涉及一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材及其制备方法，该方法如下：步骤一，按重量配比称取原料，各组分及其数据见表1所示；步骤二，按重量配比称取的原料放入高混机中混合1～5分钟，放料，然后用挤出机熔融混炼，具体步骤如下：第一步：将聚丙烯、尼龙610、抗氧化剂、润滑剂按比例加入到挤出机中，通过挤出机塑化后，输送到高温熔体槽中，高温槽内部温度为250～280℃，螺杆挤出机的温度为240～270℃。其中聚丙烯由埃克森美孚公司提供，牌号为PP7555；尼龙610由杜邦公司提供，牌号为NC010；抗氧化剂采用巴斯夫公司提供的1010，168；润滑剂由埃克森美孚公司提供，牌号为SP8999。第二步，将连续玻纤以5～20m/min的速度牵引通过高温熔体槽中，熔体槽的长度为2～5m，充分浸渍后，冷却成片，得到高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材。表1将实施例1～4制得的样品，进行性能测试拉伸性能测试：按ISO527-2标准进行，拉伸速度为50mm/min；弯曲性能测试：按ISO178标准进行，弯曲速度为2mm/min，具体结果见表2所示：表2由上表2可以看出本专利技术样品具有较高的机械性能。本专利技术还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案均在本专利技术要求保护的范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材，其特征在于：包括以下按重量份数计的原料：

【技术特征摘要】
1.一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材，其特征在于：包括以下按重量份数计的原料：2.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材，其特征在于：所述的聚丙烯为高熔指聚丙烯，熔融指数为10～50g/10min，测试条件为230℃×2.16kg。3.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材，其特征在于：所述的尼龙610分子量为5000～15000g/mol。4.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材，其特征在于：所述连续玻纤为聚丙烯专用无碱玻纤，其表面经硅烷偶联剂处理，所述长玻璃纤维直径为5-20μm。5.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材，其特征在于：所述润滑剂为短链聚丙烯与聚乙烯共聚物。6.根据权利要求1所述的一种高强度高韧性连续玻纤增强聚丙烯片材...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杨，陈永东，张祥福，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料股份有限公司，上海普利特化工新材料有限公司，浙江普利特新材料有限公司，重庆普利特新材料有限公司，上海普利特材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31