一种低气味的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低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。该复合材料包括以下组分，其各种组分的重量配比为：麻纱5‑10份；玻纤纱30‑50份；聚丙烯树脂100份；抗氧剂2‑5份；光稳剂1‑3份；增韧剂0‑5份；交联剂0.05‑0.3份。本发明专利技术与现有技术相比，采用麻纤维孔道的吸附功能和纤维本身活性集团的键合作用，在汽车零部件的注塑过程中，主要吸附由于高温导致聚丙烯树脂热降解产生的小分子以及助剂本身的气味，制备得到低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，改善汽车车内的环境。而且成本低，工艺简单，满足实际生产的要求。

Low odour long glass fiber reinforced polypropylene composite material and preparation method thereof

The invention discloses a low odour long glass fiber reinforced polypropylene composite material and a preparation method thereof. The composite material comprises the following components, the various components of the weight ratio of 5: 10 yarn; glass fiber yarn 30 50; 100 PP resin; antioxidant 2 5; light stabilizer 1 3 0 5; toughening agent; crosslinking agent 0.05 0.3. Compared with the prior art, the adsorption function of hemp fiber and fiber channel activity group bonding effects in the process of injection molding of auto parts, mainly due to adsorption of small molecules leads to high temperature heat produced by the degradation of polypropylene resin and additives is prepared by low odor smell, long glass fiber reinforced polypropylene composites. To improve the vehicle interior environment. And the cost is low, the process is simple, to meet the actual production requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，尤其涉及一种通过物理吸附和化学键合相结合的方法去除气味小分子，从而制备得到低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料。
技术介绍
长玻纤增强聚丙烯复合材料在汽车工业里得到越来越多的关注，相比较短纤维增强聚丙烯，具有较高的拉伸、弯曲强度和模量，有助于实现聚丙烯通用塑料在汽车工业承载部件上的广泛应用，也利于实现了低成本和高效益的目标。因此，这种材料成为目前汽车轻量化的热门材料之一。在实际应用中，随着人们环保意识不断地增强，消费者开始关注汽车内部空气质量，因此汽车零部件制造商对产品气味要求越来越严格。而长玻纤增强聚丙烯复合材料在不同程度上都会释放出某些难闻的气味，主要是由以下几方面造成的。首先，在聚丙烯树脂基体合成过程中使用的催化剂体系含有一些带有刺激性异味的脂类化合物或烷烃类化合物。其次，在聚丙烯树脂基体进行改性加工的过程当中，聚丙烯树脂在温度为270℃的加工条件下进行熔融，或多或少会产生热裂解小分子化合物，如酮类、醛类化合物。最后，改性聚丙烯材料中所添加的某些助剂包括各种稳定剂和接枝物也会带有一定的刺激性异味。针对于上述几方面的因素，很多研究开展了关于改性聚丙烯以及滑石粉填充聚丙烯材料的气味改善工作。除了选择低气味的聚丙烯树脂和氧化剂等稳定剂以外，一般还会添加硅藻类、分子筛或发泡聚丙烯等吸附剂进行物理吸附，或是采用除味剂与在改性加工过程中产生的酮类或醛类化合物进行化学反应，减少材料在后续加工过程中产生的刺激性气味。而单一的化学和物理方法都有其局限性，因此，中国专利CN102276921A中在滑石粉填充聚丙烯复合材料中添加0.5-5％的植物纤维，利用其孔道的吸附功能和纤维本身活性集团的键合作用，通过物理吸附和化学键合相结合的方法去除气味小分子，从而制备得到低气味的聚丙烯复合材料。而关于长玻纤增强聚丙烯复合材料这方面研究比较少，因此将结合物理吸附和化学反应的麻纤维应用于这类复合材料上，有效全面地解决材料的气味问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，通过添加少量的麻纤维，结合物理吸附和化学键合来有效去除气味小分子，改善材料气味。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，包括以下重量份计的原料：所述的麻纱为苎麻纱线、亚麻纱线、洋麻纱线和黄麻纱线中的至少一种，其线密度为100-300tex。所述的玻纤纱线密度为100-300tex。所述的聚丙烯树脂的熔融指数为30-50g/10min。所述的抗氧剂由任意比混合的主抗氧剂和辅抗氧剂组成，主抗氧剂为四季戊四醇酯；辅抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和硫代二丙酸二硬酯中的至少一种。所述的光稳剂选自水杨酸对辛基苯基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯中的至少一种。所述的增韧剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种。所述的交联剂选自1,4-(双叔丁基过氧)二异丙苯。上述低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，具体步骤为：(1)制备改性聚丙烯树脂：使用双组份计量称，在主进料口加入聚丙烯树树脂、抗氧剂、光稳剂和增韧剂等助剂，物料混合均匀后进入双螺杆挤出机，再进入熔融浸渍模头，加工温度为100–230℃，主机转速是300-500rpm；(2)制备长玻纤增强粒料：多股长玻纤纱分别从纱管引出，分别导入熔融浸渍模头，被熔融改性聚丙烯树脂熔体包覆浸渍，加工温度为250–270℃，牵拉速度为10-30m/min，采用拉挤工艺，均匀包覆被牵引的多股长玻纤纱，然后经水槽冷却、切粒机切粒制备成长度为10-15mm的长玻纤增强聚丙烯粒料，纤维重量含量为30-50％；(3)制备长麻纤增强粒料：多股麻纱分别从纱管引出，进行烘干工艺，再平行排列合并为一股导入熔融浸渍模头，被熔融改性聚丙烯树脂熔体包覆浸渍，加工温度为100–250℃，牵拉速度为10-30m/min，采用拉挤工艺，均匀包覆被牵引的多股麻纱，然后经水槽冷却、切粒机切粒制备成长度为5-10mm的长麻纤增强聚丙烯粒料，纤维重量含量为10-30％；(4)制备低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料：将长麻纤增强粒料进行烘干，干燥温度为80℃，干燥时间为8h，然后少量加入长玻纤增强粒料中，均匀混合之后，进行注塑工艺制备低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，注塑温度为200-250℃。本专利技术的积极效果是，本专利技术与现有技术相比，采用麻纤维孔道的吸附功能和纤维本身活性集团的键合作用，在汽车零部件的注塑过程中，主要吸附由于高温导致聚丙烯树脂热降解产生的小分子以及助剂本身的气味，制备得到低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，改善汽车车内的环境。而且成本低，工艺简单，满足实际生产的要求。具体实施方式本专利技术的目的是一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。下面是实施例和对比例，通过它们可以进一步的理解本专利技术技术方案。但本专利技术并不局限如此，凡是本专利技术的等同或等效变换，均在本专利技术的保护范围内。实施例1-3以及对比例1所用原材料如下：聚丙烯树脂:熔融指数45，测试条件230℃*2.16kg；抗氧剂配方：硫代二丙酸十八酯︰四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯︰双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯＝2:6:1；交联剂：1,4-(双叔丁基过氧)二异丙苯；光稳剂：水杨酸对辛基苯基酯；马来酸酐接枝聚丙烯：工业级，市售；苎麻纱线1：200tex；黄麻纱线2：200tex；剑麻纱线3：200tex；玻纤纱：200tex。产品性能测试方法：冷凝组分：依照PV3015来测试；气味：依照大众主机厂标准来测试。实施例1按比例将聚丙烯100重量份、抗氧剂1.35重量份、光稳剂0.9重量份、增韧剂3重量份和交联剂0.1重量份从主进料口加料，在长径比为45:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，加工温度(从喂料口到模头)分别是150℃，190℃，200℃，220℃，230℃,230℃,230℃和235℃，主机转速是350rpm。6股长玻纤分别从纱管引出，导入熔融浸渍模头，被熔融改性聚丙烯树脂包覆浸渍，加工温度为230℃，牵拉速度为20m/min，采用拉挤工艺制备长玻纤增强粒料，纤维重量含量约为50％。同时，采用类似的工艺制备了苎麻纤维增强粒料，纤维重量含量约为30％。最后，将长苎麻纤维增强粒料进行烘干，干燥温度为80℃，干燥时间为8h，少量与长玻纤增强粒料进行混合，玻璃纤维重量含量为30％，苎麻纤维重量含量为5％，最后进行注塑工艺制备成低气味的长玻纤增强热塑性复合材料，注塑温度为200℃。采用注塑机制备标准测试试样，测试结果见表1。实施例2按比例将聚丙烯100重量份、抗氧剂1.35重量份、光稳剂0.9重量份、增韧剂3重量份和交联剂0.01重量份从主进料口加料，在长径比为45:1的双螺杆挤出机中熔融混合分散，挤出造粒，加工温度(从喂料口到模头)分别是150℃，190℃，200℃，220℃，230℃,230℃,230℃和235℃，主机转速是350rpm。6股长玻纤分别从纱管引出，进行烘干工艺，再导入熔融浸渍模头，被熔融改性聚丙烯树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：包括以下重量份计的原料：

【技术特征摘要】
1.一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：包括以下重量份计的原料：2.根据权利要求1所述的一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的麻纱为苎麻纱线、亚麻纱线、洋麻纱线和黄麻纱线中的至少一种，其线密度为100-300tex。3.根据权利要求1所述的一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的玻纤纱线密度为100-300tex。4.根据权利要求1所述的一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯树脂的熔融指数为30-50g/10min。5.根据权利要求1所述的一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂由任意比混合的主抗氧剂和辅抗氧剂组成，主抗氧剂为四季戊四醇酯；辅抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和硫代二丙酸二硬酯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的光稳剂选自水杨酸对辛基苯基酯、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸-2,4-二叔丁基苯酯中的至少一种。7.根据权利要求1所述的一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的增韧剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种。8.根据权利要求1所述的一种低气味的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的交联剂选自1,4-(双叔丁基过氧)二异丙苯。9...

【专利技术属性】
技术研发人员：周楠婷，张扬，巩祥壮，李宏，张鹰，张祥福，周文，
申请(专利权)人：浙江普利特新材料有限公司，上海普利特化工新材料有限公司，上海普利特复合材料股份有限公司，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：浙江,33