长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。该长玻纤增强聚丙烯复合材料包括的重量百分比组分有：聚丙烯40-65%、玻璃纤维30-50%、相容剂4-7%、抗氧剂0.5-1.5%、润滑剂0.5-1.5%。其制备方法包括将相应聚丙烯、相容剂、润滑剂和抗氧剂进行混料处理，将长玻璃纤维分散于熔融混合物料中进行浸渍处理制备长玻纤增强聚丙烯复合材料的步骤。本发明专利技术长玻纤增强聚丙烯复合材料力学性能均衡，尤其是冲击强度比较高；低收缩，高尺寸稳定性；低翘曲，各向异性小；低蠕变，抗动态疲劳性好。其制备方法能有效分散长玻璃纤维，并保留长玻璃纤维的长度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种。该长玻纤增强聚丙烯复合材料包括的重量百分比组分有：聚丙烯40-65%、玻璃纤维30-50%、相容剂4-7%、抗氧剂0.5-1.5%、润滑剂0.5-1.5%。其制备方法包括将相应聚丙烯、相容剂、润滑剂和抗氧剂进行混料处理，将长玻璃纤维分散于熔融混合物料中进行浸渍处理制备长玻纤增强聚丙烯复合材料的步骤。本专利技术长玻纤增强聚丙烯复合材料力学性能均衡，尤其是冲击强度比较高；低收缩，高尺寸稳定性；低翘曲，各向异性小；低蠕变，抗动态疲劳性好。其制备方法能有效分散长玻璃纤维，并保留长玻璃纤维的长度。【专利说明】
本专利技术属于高分子材料
，特别涉及一种。
技术介绍
聚丙烯(Polypropylene, PP)在常温下韧性好,刚性差,无法应用于对刚性要求较高的领域，应用受到限制。用玻璃纤维对PP增强后，材料的力学性能，尤其是拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量均明显提高，很大程度上弥补了 PP刚性较差的缺点，广泛应用于电子电气、家电和汽车等领域。众所周知，在玻纤增强PP复合材料中，玻纤的长度越长，即玻纤的长径比越大，其作为增强材料的增强效果越明显，研究表明，作为增强材料的玻璃纤维，其在制品中保留长度的临界值为3.1mm,玻纤长度只有在大于临界长度时，才能起到很好的增强效果，否则玻纤容易在制品受力后从树脂基体中拔离脱落，只能起到类似矿物一样的填充左右，而非增强作用。然而在传统玻纤增强PP的复合材料中，玻纤是通过双螺杆挤出机与PP树脂进行混合造粒而得到，连续玻璃纤维在螺杆的剪切作用下而变短，玻纤在复合材料粒子中的长度通常只有0.5_左右，此复合材料经注塑或其他成型方法制备成产品的过程中，玻纤会受到剪切等因素的破坏而进一步变短，通常情况下，制品中玻纤的最终长度只有0.3mm左右。因此，如何保留玻纤增强PP复合材料中的玻纤长度以实现其增强效果是本领域需要客服的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种，以解决现有玻纤增强PP的复合材料中的玻纤长径比短而导致其增强效果差的技术问题。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下:一种长玻纤增强聚丙烯复合材料，包括如下重量百分比的组分:聚丙烯 40-65%;玻璃纤维 30-50%;相容剂 4-7%;抗氧剂 0.5-1.5%; 润滑剂 0 5 1.5%。其中，玻璃纤维是分散于长玻纤增强聚丙烯复合材料中，且其长度与所述长玻纤增强聚丙烯复合材料为粒子时的长度相等。以及，一种长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤:按照上述的长玻纤增强聚丙烯复合材料的组分含量分别称取聚丙烯、相容剂、润滑剂和抗氧剂组分；将所述聚丙烯、相容剂、润滑剂和抗氧剂进行混料处理，得到混合物料；将所述混合物料采用挤出机熔融后置于浸溃系统中，再向浸溃系统中加入长玻璃纤维，并使得所述长玻璃纤维分散于所述熔融的混合物料中后经牵引、冷却、切粒处理，得到所述长玻纤增强聚丙烯复合材料；其中，长玻璃纤维加入量占所述长玻纤增强聚丙烯复合材料总重量百分比的30-50% ;且经所述切粒处理后所述长玻纤增强聚丙烯复合材料中玻璃纤维长度与所述长玻纤增强聚丙烯复合材料粒子的长度相等。与现有技术相比，本专利技术长玻纤增强聚丙烯复合材料中，玻璃纤维是均匀分散与材料中，且其长度能够保留至与长玻纤增强聚丙烯复合材料粒子的长度相等。因此，将本专利技术长玻纤增强聚丙烯复合材料用于成型的制品后，玻璃纤维长度能够保留5mm以上，因此，本专利技术长玻纤增强聚丙烯复合材料力学性能均衡，尤其是冲击强度比较高；低收缩，高尺寸稳定性；低翘曲，各向异性小；低蠕变，抗动态疲劳性好。上述长玻纤增强聚丙烯复合材料采用浸溃法使得长玻璃纤维均匀分散至熔融的混合料中，有效保证了长玻璃纤维的长度不被破坏，使得制备获得的长玻纤增强聚丙烯复合材料力学性能优异 ，同时其制备方法条件易控，制备出的复合材料性能稳定。【具体实施方式】为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种能有效保留玻璃纤维的长度，力学性能优异的长玻纤增强聚丙烯复合材料。该长玻纤增强聚丙烯复合材料包括如下重量百分比的组分:聚丙烯 40-65%;玻璃纤唯 30-50%;相容剂 4-7%;抗氧剂 0.5-1.5%;润滑剂 0.5-丨.5%。具体地，上述聚丙烯作为基体组分，为了利于玻璃纤维分散，使得上述实施例中长玻纤增强聚丙烯复合材料力学等性能更佳，作为优选实施例，该聚丙烯选用熔融指数于2300C>2.16公斤下大于80g/10min的聚丙烯，具体熔融指数可以按照ASTM D1238标准，230°C，2.16公斤测试条件下进行测试。因此，在具体实施例中，该聚丙烯选自韩国SK的PP树脂、韩国三星第一毛织的PP树脂中的至少一种。其中，韩国SK的PP树脂可以是牌号为BX3920的PP树脂，韩国三星第一毛织的PP树脂可以是牌号为BI995的PP树脂。当然，该聚丙烯还可以选用本领域常规的聚丙烯。在具体实施例中，该聚丙烯在长玻纤增强聚丙烯复合材料中的重量百分比含量可以是40%、43%、45%、48%、50%、52%、55%、58%、60%、63%、65%等。上述玻璃纤维是分散在上述长玻纤增强聚丙烯复合材料中的，且其在该长玻纤增强聚丙烯复合材料中的长度与所述长玻纤增强聚丙烯复合材料粒子的长度相等。在优选实施例中，当长玻纤增强聚丙烯复合材料粒子控制在10~25mm时，该分散在所述长玻纤增强聚丙烯复合材料中的玻璃纤维长度为10~25mm。该玻璃纤维存在的状态和长度，有效的赋予了上述长玻纤增强聚丙烯复合材料的优异的力学性能。在一实施例中，该玻璃纤维可以是通过下述长玻纤增强聚丙烯复合材料制备方法中的长玻璃纤维提供，其长度可以通过切粒处理工序进行控制。在具体实施例中，该玻璃纤维在长玻纤增强聚丙烯复合材料中的重量百分比含量可以是 30%、33%、35%、38%、40%、42%、45%、48%、50% 等。上述相容剂优选PP接枝马来酸酐，如可以是产品型号为200A、SWJ-1B.8010-MAH中至少一种。其中型号为200A可以是宁波能之光生产，SWJ-1B可以是沈阳四维生产，8010-MAH可以是深圳市科聚新材料有限公司生产。当然，其他能实现上述相容剂作用的相容剂也可适用于本专利技术。在具体实施例中，该相容剂在长玻纤增强聚丙烯复合材料中的重量百分比含量可以是4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%等。上述抗氧剂在上述实施例长玻纤增强聚丙烯复合材料中的作用起到抗氧老化作用，因此，抗氧剂可选用主抗氧剂1076、1010和辅助抗氧剂168复配，。在具体实施例中，该抗氧剂在长玻纤增强聚丙烯复合材料中的重量百分比含量可以是0.5%、0.7%、0.9%、1.0%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5% 等。上述润滑剂可选用内润滑剂PE蜡和外润滑剂硬脂酸钙、硬脂酸锌等复配。在具体实施例中，该润滑剂在长玻纤增强聚丙烯复合材料中的重量百分比含量可以是0.5%、0.7%、0.9%、1.0%、1.2%、1.3%、1.4%、1.5% 等。由上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马旭辉，
申请(专利权)人：深圳市科聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：