一种低气味高耐候长玻纤聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子复合材料领域，公开了一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，所述的复合材料，是由下列重量百分比的原料构成的，10‑60wt%的长玻纤、复合吸附剂0.5‑2wt%、耐候助剂0.5‑1wt%、相容剂1‑5wt%、32‑88wt%的聚丙烯PP粒子，与现有技术相比，通过采用低气味相容剂、复合吸附剂和气味处理装置联用的方法，最大程度的降低材料的气味和TVOC含量，所制备的长玻纤粒子浸渍效果好，制品表面浮纤少。本发明专利技术的有益收益是：所制备的低气味高耐候长玻纤聚丙烯复合材料力学强度高，气味低、VOC含量少、耐候性能优异，使用寿命长，且制备方法简单高效，可应用于对于工况复杂、气味要求高的环境中。

A Long Glass Fiber Polypropylene Composite Material with Low Odor and High Weather Resistance and Its Preparation Method

The invention belongs to the field of macromolecule composite materials, and discloses a low odor and high weatherproof long glass fiber reinforced polypropylene composite material and its preparation method. The composite material is composed of the following weight percentages of raw materials, 10 60wt% long glass fiber, composite adsorbent 0.5 2wt%, weatherproof additive 0.5 1wt%, compatibilizer 1 5;wt%, 32 wt% polypropylene PP particles, and existing ones. Compared with the technology, by using low odor compatibilizer, composite adsorbent and odor treatment device, the odor and TVOC content of the material can be reduced to the greatest extent. The impregnation effect of the prepared long glass fiber particles is good, and the surface of the product has less floating fibers. The invention has the advantages of high mechanical strength, low odor, low VOC content, excellent weatherability, long service life, simple and efficient preparation method, and can be applied in the environment with complex working conditions and high odor requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种低气味高耐候长玻纤聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料领域，具体是一种低气味高耐候长玻纤聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯作为世界第二大通用塑料，具有密度低、化学稳定性好和易加工等特点，是一种极具性价比的塑料。但单一的聚丙烯存在易老化、耐候性能不佳、机械强度不高等问题，难以满足复杂工况下的性能要求。传统的方法是添加滑石粉、玻纤、抗氧剂、增韧剂等填料，对其进行工程化技术改性，以满足相应的性能要求。长纤维增强热塑性塑料（LFRT）作为一种的新型纤维增强技术，由于纤维在制品中的残留长度得到极大保留，使其具有了突出的机械强度和耐热性能，同时也降低了制件的各向异性收缩，显著降低翘曲，提高制品的尺寸稳定性，可应用于汽车零件的制造，并可部分替代汽车钢制零部件，是汽车实现轻量化的一种有效手段。近年来，随着社会经济的发展，汽车行业对于改性塑料的气味要求越来越高。传统的改性塑料，由于填料和助剂的加入，在加工和使用过程中会不同程度的产生难闻的有机挥发性物质，在应用于汽车内饰件或其它封闭的环境时，会对人体产生不适。因此，严格控制汽车内部散发出的有机挥发物变得越来越重要，只有低散发、低气味改性塑料才能满足汽车工业未来的发展要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低气味高耐候长玻纤聚丙烯复合材料及其制备方法，通过调控工艺参数可以实现树脂对玻纤的均匀浸渍，同时通过复合吸附剂以及气味处理装置并用的方法，降低长玻纤增强聚丙烯复合材料的气味和VOC含量，所制备的复合材料，纤维与树脂的界面结合牢固，挥发少、气味低，长期耐候性能好、容易连续生产，具有更广阔的应用前景。本专利技术公开了一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料，是由下列重量百分比的原料制备而成的，长玻纤10-60wt%、复合吸附剂0.5-2wt%、耐候助剂0.5-1wt%、相容剂1-5wt%和聚丙烯PP粒子32-88wt%。其中，聚丙烯PP粒子为高流动性聚丙烯，在230℃、2.16Kg条件下熔体流动速率大于50g/min。其中，复合吸附剂为物理吸附剂和化学吸附剂的组合物，所述的物理吸附剂为多微孔结构的亲有机物的无机粉末，所述的化学吸附剂为超支化聚醚改性螯合剂。优选的，物理吸附剂为表面处理后纳米氧化锌、二氧化钛、多孔铝硅无机物的一种或几种混合，所述的化学吸附剂为蓖麻油酸锌或超支化聚醚改性螯合剂一种或几种混合。其中，耐候助剂为复合型助剂，包括主抗氧剂、辅助抗氧剂以及紫外吸收剂组成，所述的主抗氧剂为受阻酚类，所述的辅助抗氧剂由硫代酯类和亚磷酸脂类组成，所述的紫外吸收剂为UV321或LA-402F的一种。优选的，主抗氧剂为抗氧化剂1010，所述的辅助抗氧剂为抗氧剂168和硫代二丙酸二（十八）酯二者混合物。其中，相容剂为低气味马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率在0.8-1.2％。本专利技术还公开了一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，采用上述的配方，具体工艺制备如下：S1：将长玻纤从支架上的纤维卷中引出并展开，引入到预热箱中进行加热，通过张力辊进行预分散；S2：将经过预分散的长玻纤引入到控温浸渍模具中，挤出机将聚丙烯PP原料以及加工助剂混合后，经真空抽提后挤入到浸渍模具内；S3：浸渍后的纤维束受牵引辊的牵引进入到冷却水槽内的压辊上冷却；S4：经冷却水槽冷却的纤维束通过切粒机造粒，并放入气味处理装置处理，得到低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料。本专利技术具有以下有益效果：与现有技术相比，本专利技术提供的低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料克服了聚丙烯基体的性能缺陷，充分发挥了玻纤的增强效果和性价比优势，具有低气味、低VOC和高耐候特性，适用于工况复杂、气味要求较高的环境。所提供的低气味高耐候长玻纤增强复合材料的熔融浸渍制备方法，首先采用复合除味剂除去材料中的低分子挥发物质，在粒子在造粒完成后，通过气味处理设备进一步除去材料中的有害低分子挥发物，降低材料的气味，二者相结合，显著降低了材料的气味和VOC含量。附图说明图1为本专利技术制备方法所采用装置的结构示意图。1：支架，2：长玻纤卷，3：张力导辊，4：预热烘箱，5：控温浸渍模具，6：挤出机，7：压辊，8：冷却水槽，9：牵引机，10：切粒机，11：气味处理装置。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。实施例1本专利技术公开了一种低气味高耐候长玻纤聚丙烯复合材料及其制备方法，其中低气味高耐候长玻纤聚丙烯复合材料具体为：长玻纤10-60wt%、复合吸附剂0.5-2wt%、耐候助剂0.5-1wt%、相容剂1-5wt%和聚丙烯PP粒子32-88wt%。聚丙烯为高流动性聚丙烯，在230℃、2.16Kg条件下熔体流动速率大于50g/min。复合吸附剂为物理吸附剂和化学吸附剂的组合物，物理吸附剂为多微孔结构的亲有机物的无机粉末，化学吸附剂为超支化聚醚改性螯合剂，（补充组成比例），物理吸附剂为表面处理后纳米氧化锌、二氧化钛、多孔铝硅无机物的一种或几种混合，所述的化学吸附剂为蓖麻油酸锌或超支化聚醚改性螯合剂一种或几种混合。耐候助剂为复合型助剂，包括主抗氧剂、辅助抗氧剂以及紫外吸收剂组成，主抗氧剂为受阻酚类，辅助抗氧剂由硫代酯类和亚磷酸脂类组成，紫外吸收剂为UV321或LA-402F的一种，优选的，主抗氧剂为抗氧化剂1010，辅助抗氧剂为抗氧剂168和硫代二丙酸二（十八）酯二者混合物。相容剂为低气味马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率在0.8-1.2％。制备设备如图1所示，本专利技术所述一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯熔融浸渍制备方法是采用如下装置完成的，所述装置包括安装有若干长玻纤卷2的支架1，预热箱4，安装于预热箱内的张力辊3，与挤出机6出口端相连接的控温浸渍模具5，设置于控温浸渍模具5出口端的冷却水槽8，安装于冷却水槽8内的压辊7，安装于冷却水槽8出口处的牵引机9，以及安装于牵引机9出料端的切粒机10，安装于切粒机10末端的气味处理装置11。制备方法如下：S1：将长玻纤从支架上的纤维卷中引出并展开，引入到预热箱中进行加热，通过张力辊进行预分散；S2：将经过预分散的长玻纤引入到控温浸渍模具中，挤出机将PP原料以及加工助剂混合后，经真空抽提后挤入到浸渍模具内；S3：浸渍后的纤维束受牵引辊的牵引进入到冷却水槽内的压辊上冷却；S4：经冷却水槽冷却的纤维束通过切粒机造粒，并放入气味处理装置处理，得到低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料。具体实施时，控温浸渍模具内的温度为260-300℃，玻纤的牵引速率为10-35m/min。优选的温度和牵引速率能够保证母粒和加工助剂在熔融状态下充分混合，从而使得浸渍物料对纤维的浸渍均匀。实施例2本实施例在实施例1的基础上进行具体细化分析，本实施例公开了一种低气味高耐候长玻纤聚丙烯复合材料及其制备方法，其中复合材料的配方如下所示：长玻纤10wt%、复合吸附剂0.5wt%、耐候助剂0.5wt%、相容剂1wt%和聚丙烯PP粒子88wt%。其中，复合吸附剂由二氧化钛和蓖麻油酸锌组成，比例为1：1，耐候助剂由抗氧化剂1010、抗氧化剂168、硫代二丙酸二（十八）酯、LA-402F组成，各组分比例为：1：1：2：1，相容剂为自制的低气味马来酸酐接枝聚丙烯，主要通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，是由下列重量百分比的原料制备而成的，长玻纤10‑60wt%、复合吸附剂0.5‑2wt%、耐候助剂0.5‑1wt%、相容剂1‑5wt%和聚丙烯PP粒子32‑88wt%。

【技术特征摘要】
1.一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，是由下列重量百分比的原料制备而成的，长玻纤10-60wt%、复合吸附剂0.5-2wt%、耐候助剂0.5-1wt%、相容剂1-5wt%和聚丙烯PP粒子32-88wt%。2.如权利要求1所述的一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的聚丙烯PP粒子为高流动性聚丙烯，在230℃、2.16Kg条件下熔体流动速率大于50g/min。3.如权利要求1所述的一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的复合吸附剂为物理吸附剂和化学吸附剂的组合物，所述的物理吸附剂为多微孔结构的亲有机物的无机粉末，所述的化学吸附剂为超支化聚醚改性螯合剂。4.如权利要求3所述的一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的物理吸附剂为表面处理后纳米氧化锌、二氧化钛、多孔铝硅无机物的一种或几种混合，所述的化学吸附剂为蓖麻油酸锌或超支化聚醚改性螯合剂一种或几种混合。5.如权利要求1所述的一种低气味高耐候长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的耐候助剂为复合型助剂，包括主抗氧剂、辅助抗氧剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，安峰，申应军，赵海波，李凡，范木良，文超，廖登雄，郭永新，
申请(专利权)人：金旸厦门新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35