耐候型玻璃纤维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耐候型玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，按重量百分比计，具有如下原料配方：聚丙烯树脂50～84％、低残留物含量的相容剂5～10％、玻璃纤维10～40％、第一热稳定剂0.4～1％、光稳定剂0.1～1％、加工助剂0.3～1％，所述低残留物含量的相容剂为极性单体接枝聚合物型相容剂通过碱性处理制备而成；相较于现有技术，本发明专利技术选用极性单体接枝聚合物型相容剂，并还对该极性单体接枝聚合物型相容剂进行碱性处理，很好的中和了相容剂中残留的酸性物质，有效防止了相容剂与紫外光稳定剂发生化学反应，使材料在具有优异力学性能的同时，还使材料的耐候性能得到大幅度提升，从而具有广阔的市场前景和市场效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚丙烯复合材料的加工
，尤其涉及一种耐候型玻璃纤维 增强聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯材料作为五大通用塑料之一，在日常生活及工农业生产中具有广泛的应 用，如应用于家电外壳、洗衣机滚筒、电动工具等。但随着工业化的发展，如何降低成本成为 很多公司开发新产品所竭力追求的目标，因此，一些之前常用的工程塑料制件慢慢地被玻 璃纤维增强聚丙烯复合材料制件所取代。 -般情况下，我们为了提高聚丙烯材料的耐候性能，通常会在配方中加入抗紫外 剂，但由于在玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的生产过程中还需要加入相容剂，对相容剂而 言，一方面，其本身不稳定，容易老化；另一方面，相容剂呈现酸性，易与常用的抗紫外剂发 生反应，降低甚至抵消抗紫外线效果，从而使聚丙烯材料在光线直射下过早地老化，一般 地，如果有光线，即使是在室内光线直射下超过1000小时，聚丙烯材料表面颜色即会有明 显变化，如果在阳光下连续直射超过1000小时或在室外使用一年，材料表面即会粉化，严 重影响聚丙烯材料的使用寿命。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种耐候型玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其 制备方法，该制备方法简单、操作安全，并且经该制备方法制得的玻璃纤维增强聚丙烯复合 材料不仅具有优异的力学性能，还具有优异的耐候性能。 本专利技术为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种耐候型玻璃纤维增强聚丙 烯复合材料，按重量百分比计，具有如下原料配方：聚丙烯树脂50?84%、低残留物含量的 相容剂5?10%、玻璃纤维10?40%、第一热稳定剂0. 4?1%、光稳定剂0. 1?1%、加 工助剂0. 3?1 % ; 其中，所述低残留物含量的相容剂为极性单体接枝聚合物型相容剂通过碱性处理 制备而成。 作为本专利技术的进一步改进，所述低残留物含量的相容剂由下列重量百分比的原料 制成：极性单体接枝聚合物型相容剂97. 8?99. 5%、碱性化合物0. 3?1. 7%、第二热稳定 剂 0· 2 ?0· 5%〇 作为本专利技术的进一步改进，所述极性单体接枝聚合物型相容剂的基体为聚乙烯、 聚丙烯和乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物中的至少一种；所述极性单体接枝聚合物型相容剂的 极性单体为马来酸酐及其类似物和丙烯酸及其酯类衍生物中的至少一种； 所述碱性化合物为碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氢氧化锌、碳酸氢钠、碳酸钠和碳 酸钾中的至少一种。 作为本专利技术的进一步改进，所述极性单体接枝聚合物型相容剂的极性单体为马来 酸酐。 作为本专利技术的进一步改进，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。 作为本专利技术的进一步改进，所述第一热稳定剂和第二热稳定剂分别选自酚类热稳 定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂、半受阻酚类热稳定剂、杯芳烃类热稳定剂和硫 代二丙酸二月桂酯热稳定剂中的至少一种。 作为本专利技术的进一步改进，所述光稳定剂为紫外光稳定剂，其为邻羟基苯甲酸苯 酯、2-(2-羟基-5-甲基苯基）苯并三氮唑、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯 甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3, 5-二叔苯基）-5-氯化苯并三唑和单 苯甲酸间苯二酚酯中的至少一种； 所述加工助剂为低分子酯类加工助剂、金属皂类加工助剂、硬脂酸复合酯类加工 助剂和酰胺类加工助剂中的至少一种。 本专利技术还提供了一种所述的耐候型玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，所 述工艺包括如下步骤： 步骤1 :将配方比的极性单体接枝聚合物型相容剂、碱性化合物和第二热稳定剂 投入到双螺杆挤出机中进行高温混合、熔融，并挤出造粒，得到所述的低残留物含量的相容 剂，其中双螺杆挤出机的熔融温度范围为180?300°C ; 步骤2 :将配方比的聚丙烯树脂、第一热稳定剂、光稳定剂、加工助剂、以及上述步 骤1中制备的所述低残留物含量的相容剂一起加入混合设备中进行均匀混合；再将得到的 混合物和玻璃纤维进行熔融混炼，并通过造粒或粉碎的加工方式得到所述的耐候型玻璃纤 维增强聚丙烯复合材料。 作为本专利技术的进一步改进，步骤1中，所述双螺杆挤出机的熔融温度范围为230? 270 〇C ； 步骤2中，所述混合设备为享舍尔混合机、V型混合机、螺带式混合机、螺带式混合 机和滚筒式混合机中的任意一种； 步骤2中，混合物和玻璃纤维于螺杆挤出机中或捏合机中或班伯里混合机中进行 熔融混炼。 作为本专利技术的进一步改进，步骤2中，混合物和玻璃纤维的于双螺杆挤出机中进 行熔融混炼，混合物和玻璃纤维的喂料方式为：将混合物从双螺杆挤出机主喂料口加入，将 玻璃纤维从双螺杆挤出机侧喂料口加入。 本专利技术的有益效果是：相较于现有技术，本专利技术通过对原料配方中的相容剂进行 优化创新，不仅选用能够增强聚丙烯树脂与阻燃剂的结合性、降低材料组分相分离对材料 性能影响的极性单体接枝聚合物型相容剂，而且还对该极性单体接枝聚合物型相容剂进行 碱性处理，很好的中和了相容剂中残留的酸性物质，有效防止了相容剂与紫外光稳定剂发 生化学反应，使材料在具有优异力学性能的同时，还使材料的耐候性能得到大幅度提升，从 而具有广阔的市场前景和市场效益。【具体实施方式】 下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施 例。 本专利技术的原料配方中，所述极性单体接枝聚合物型相容剂主要是为了增强聚丙烯 树脂与玻璃纤维的结合性，降低材料组分相分离对材料性能的影响。其中，所述极性单体接 枝聚合物型相容剂的基体为聚乙烯、聚丙烯和乙烯-乙烯-辛烯共聚物中的至少一种； 所述极性单体接枝聚合物型相容剂的极性单体为马来酸酐及其类似物（富马酸、衣康酸、 柠康酸、柠康酸酐和乙烯基丁二酸酐）和丙烯酸及其酯类衍生物（丙烯酸、甲基丙烯酸、丙 烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸环氧丙酯）中的至少一种。 所述碱性化合物主要用于中和相容剂中残留的酸性物质，以防止与紫外光稳定剂 发生化学反应，影响材料的耐候效果。所述碱性化合物为碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氢 氧化锌、碳酸氢钠、碳酸钠和碳酸钾中的至少一种，但本反明并不限于上述列出的碱性化合 物，所有能与酸性物质在高温下反应的物质均可使用。 所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维，优选为无碱短切玻璃纤维。 所述热稳定剂用于中止加工反应过程中及使用过程中产生的自由基，以达到阻止 产品降解的目的。所述第一热稳定剂和第二热稳定剂分别选自酚类热稳定剂、胺类热稳定 剂、亚磷酸酯类热稳定剂、半受阻酚类热稳定剂、杯芳烃类热稳定剂和硫代二丙酸二月桂酯 热稳定剂中的至少一种；其中，酚类热稳定剂为双酚Α、双酚C、2, 6-二叔丁基对甲酚和四 季戊四醇酯中的至少一种；胺类热稳定剂为苯基 对苯二胺、二苯基对苯二胺、4-羟基十二烷酰替苯胺和4-羟基十八烷酰替苯胺中的至少一 种；亚磷酸酯类热稳定剂为亚磷酸三壬基苯酯、亚磷酸三苯酯、三亚 磷酸酯和亚磷酸辛二苯酯中的至少一种；半受阻酚类热稳定剂为1，3, 5-三甲基-2, 4, 6-三 (3, 5-二叔丁基-4-羟基苄基）苯和2, 2'-甲撑双（4-乙基-6-叔丁基苯酚）中的至少一 种；杯芳径类热稳定剂为对叔丁基杯芳径、对叔丁基杯芳径和对叔丁基杯当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐候型玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于：按重量百分比计，具有如下原料配方：聚丙烯树脂50～84％、低残留物含量的相容剂5～10％、玻璃纤维10～40％、第一热稳定剂0.4～1％、光稳定剂0.1～1％、加工助剂0.3～1％；其中，所述低残留物含量的相容剂为极性单体接枝聚合物型相容剂通过碱性处理制备而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨泽，邵华，刘乐文，何威，杨磊，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，天津金发新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32