一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物，按重量份称取聚丙烯30‑60份，聚丙烯蜡1‑10份，玻璃纤维25‑45份，增韧剂0‑5份，成核剂5‑10份，表面改善剂5‑10份，混合后，从双螺杆挤出机的加料口加入，经熔融挤出、造粒，制备得到。本发明专利技术种的表面改善剂与聚丙烯蜡、叶蜡石混合后增强了聚丙烯与玻璃纤维之间的相容性；改善了玻纤与树脂的粘结状态，减少玻纤与树脂的分离；提高了玻璃纤维的分散性，增加聚丙烯与玻璃纤维界面粘接强度，减少玻璃纤维与树脂的分离，从而大大地减少玻璃纤维的外露；横截面为矩形的短切玻璃纤维，可以减少浮纤现象；该短切玻璃纤维与表面改善剂相互配合，共同改善了玻璃纤维增强聚丙烯材料注塑后表面浮纤。

Glass fiber reinforced polypropylene composition and preparation method thereof

The invention provides a glass fiber reinforced polypropylene composition, which is called 30 polypropylene, 60 copies of polypropylene, 10 portions of polypropylene wax, 45 glass fiber 25, 5 toughening agent 0, 10 nucleating agent, 10 portion of nucleating agent and 5 surfactant, after mixing, from the feeding port of a twin screw extruder, melt extruded and granulation. It is prepared. After mixing the surface improvement agent of the invention with the polypropylene wax and the pyrophyllite, the compatibility between the polypropylene and the glass fiber is enhanced, the bonding state of the glass fiber and the resin is improved, the separation of the glass fiber and the resin is reduced, the dispersion of glass fiber is increased, the bonding strength of the polypropylene and glass fiber interface is increased, and the glass fiber is reduced. The separation of the resin and the resin can greatly reduce the exposure of glass fiber; the short cut glass fiber with rectangular cross section can reduce the floating fiber phenomenon. The short cut glass fiber and the surface improvement agent cooperate with each other to improve the surface floating fiber after the injection of glass fiber reinforced polypropylene.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料领域，具体涉及一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，分子量约8万-15万，密度只有0.90-0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一。另外，聚丙烯对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0.01％。虽然聚丙烯的成型性好，但因其收缩率大，约为1％～2.5％，所以制成厚壁制品易出现凹陷，故对一些尺寸精度较高零件，很难于达到要求。目前主要通过添加玻璃纤维增强聚丙烯，提高聚丙烯材料的强度、热变形温度和尺寸稳定性，扩大了聚丙烯材料的应用领域，广泛应用于电子电器、汽车、建筑等领域。但加入玻纤后则容易出现浮纤的现象，浮纤现象一般是由玻纤外露造成，白色玻纤在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射状白色痕迹，当塑件为黑色时会因色泽差异加大而更加明显。所以浮纤现象不仅影响PP制件的外观美观性，还影响其作为耐压制件的性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物及其制备方法，改善聚丙烯组合物的浮纤现象。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物，其由以下组分按重量份制备而成：所述的玻璃纤维为短切玻璃纤维，其长度为2-5mm；玻璃纤维的横截面为矩形。所述的增韧剂选自马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。所述叶蜡石为促进分子的结晶过程和加快结晶速度，使分子具有微晶结构的成核剂。所述表面改善剂为乙撑双脂肪酸酰胺(TAF)和硅油按质量比为1：1进行混合而成的混合物。本专利技术还提供了一种玻纤增强聚丙烯组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将聚丙烯及聚丙烯蜡进行干燥；(2)称取干燥后的聚丙烯30-60份、聚丙烯蜡1-10份、玻璃纤维25-45份、增韧剂0-5份、成核剂5-10份和表面改善剂5-10份，加入高速混合机中搅拌3-5min；(3)将混合均匀的物料从双螺杆挤出机的加料口加入，经双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，制备得玻纤增强聚丙烯组合物。所述的聚丙烯的干燥温度为50-80℃，干燥时间4-5h；聚丙烯蜡的干燥温度为50-80℃，干燥时间干燥4-5h。所述的双螺杆挤出机的加工工艺为：双螺杆挤出机一区温度160-170℃，二区温度165-175℃，三区温度180-190℃，四区温度195-205℃，五区温度195-205℃，六区温度200-210℃，机头温度200-210℃，主机转速是15-35HZ。本专利技术同现有技术相比，具有如下有益效果：1、本专利技术中加入表面改善剂，由于表面改善剂中TAF是在乙撑双脂肪酸酰胺的基础上引进极性基团，其与聚丙烯蜡、叶蜡石混合后增强了聚丙烯与玻璃纤维之间的相容性；并在玻璃纤维、基本树脂之间形成了类似锚固结点，即交联点，改善了玻纤与树脂的粘结状态，减少玻纤与树脂的分离。2、表面改善剂中乙撑双脂肪酸酰胺(TAF)和硅油之间相互配合，提高了玻璃纤维的分散性，增加聚丙烯与玻璃纤维界面粘接强度，减少玻璃纤维与树脂的分离，从而大大地减少玻璃纤维的外露。3、本专利技术采用了横截面为矩形的短切玻璃纤维，其本身可以减少浮纤现象；另外，该短切玻璃纤维与表面改善剂相互配合，共同改善了玻璃纤维增强聚丙烯材料注塑后表面浮纤。具体实施方式机械性能测试方法：本专利技术制备的聚丙烯组合物采用GB标准使用塑料注塑机在230-270℃下注塑成测试试样，其测试样条尺寸(长度×宽度×厚度)分别为：拉伸样条(哑铃型)，170.0×10.0×4.0；弯曲样条，80.0×10.0×4.0；无缺口冲击样条，80.0×10.0×4.0；缺口冲击样条，80.0×10.0×4.0，V型缺口，缺口深度为1/5。成型后测试试样在温度为(23±2)℃、湿度为(50±5)％的标准环境中放置16h后进行测试其相关性能，测试环境为(23±2)℃、湿度为(50±5)％。拉伸强度和断裂伸长率：按GB1040测试，拉伸速度为5mm/min。简支梁缺口冲击强度：按GB1043测试。下面实施例中所使用的玻璃纤维为横截面为矩形的短切玻璃纤维，其长度为2-5mm。所述表面改善剂为乙撑双脂肪酸酰胺(TAF)和硅油按质量比为1：1进行混合而成的混合物。实施例1(1)将聚丙烯及聚丙烯蜡在温度50℃下干燥4h；(2)称取干燥的60份的聚丙烯、1份的聚丙烯蜡、25份的玻璃纤维、5份的成核剂叶蜡石、10份的表面改善剂；(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌3min；(4)然后将上述混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制得聚丙烯组合物；所述的双螺杆挤出机的加工工艺为：双螺杆挤出机一区温度160℃，二区温度170℃，三区温度185℃，四区温度195℃，五区温度200℃，六区温度200℃，机头温度200℃，主机转速是15HZ。性能测试结果见表1。实施例2(1)将聚丙烯及聚丙烯蜡在温度80℃下干燥5h；(2)称取干燥的40份的聚丙烯、10份的聚丙烯蜡、30份的玻璃纤维、5份的增韧剂(马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物)、10份的成核剂叶蜡石、5份的表面改善剂；(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌5min；(4)然后将上述混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制得聚丙烯组合物；所述的双螺杆挤出机的加工工艺为：双螺杆挤出机一区温度170℃，二区温度170℃，三区温度185℃，四区温度200℃，五区温度200℃，六区温度205℃，机头温度210℃，主机转速是35HZ。性能测试结果见表1。实施例3(1)将聚丙烯在温度60℃，干燥4h；(2)称取干燥的40份的聚丙烯、5份的聚丙烯蜡、35份的玻璃纤维、3份的增韧剂(乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯)、8份的成核剂叶蜡石、8份的表面改善剂；(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌4min；(4)然后将上述混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制得聚丙烯组合物；所述的双螺杆挤出机的加工工艺为：双螺杆挤出机一区温度160℃，二区温度165℃，三区温度180℃，四区温度205℃，五区温度205℃，六区温度210℃，机头温度210℃，主机转速是15HZ。性能测试结果见表1。实施例4(1)将聚丙烯在温度70℃，干燥4h；(2)称取干燥的30份的聚丙烯、5份的聚丙烯蜡、45份的玻璃纤维、5份的成核剂叶蜡石、5份的表面改善剂；(3)将上述步骤(2)中称好的物料在高速混合机中搅拌4min；(4)然后将上述混合均匀的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制得聚丙烯组合物；所述的双螺杆挤出机的加工工艺为：双螺杆挤出机一区温度170℃，二区温度175℃，三区温度190℃，四区温度205℃，五区温度205℃，六区温度210℃，机头温度210℃，主机转速是15HZ。性能测试结果见表1。以下对比例中所使用的玻璃纤维都为普通玻璃纤维，其横截面形状都为圆形。对比例1(1)将聚丙烯在温度60℃，干燥5h；(2)称取干燥的50份的聚丙烯、35份的玻璃纤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物，其特征在于，由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯                         30‑60份，聚丙烯蜡                       1‑10份，玻璃纤维                       25‑45份，增韧剂                         0‑5份，叶蜡石                         5‑10份，表面改善剂                     5‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物，其特征在于，由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯30-60份，聚丙烯蜡1-10份，玻璃纤维25-45份，增韧剂0-5份，叶蜡石5-10份，表面改善剂5-10份。2.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物，其特征在于：所述的玻璃纤维为短切玻璃纤维，其长度为2-5mm；所述的玻璃纤维的横截面为矩形。3.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物，其特征在于：所述的增韧剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物或乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯中的至少一种。4.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物，其特征在于：所述表面改善剂为乙撑双脂肪酸酰胺（TAF）和硅油按质量比为1：1的混合物。5.如权利要求1-4任一项所述的一种玻璃纤维增强聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将聚丙烯及聚丙烯蜡进行干燥；（2）称取干燥后的聚丙烯30-60份、聚丙烯蜡1-10份...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，吴安琪，费彬，范继贤，姚晨光，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34