一种玻纤增强聚丙烯组合物及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种玻纤增强聚丙烯组合物及制备方法。所述聚丙烯组合物是由包括以下组分的原料熔融共混而得：改性聚丙烯、相容剂、增韧剂、玻璃纤维和抗氧剂；各组份按重量份数计：改性聚丙烯100重量份；相容剂1～30重量份；增韧剂0.5～5重量份；玻璃纤维25～100重量份。制备方法包括：所述组分按所述用量熔融共混后制得所述玻纤增强聚丙烯组合物。本发明专利技术可以改善玻纤增强聚丙烯的抗冲性能和耐热性能，并能有效减轻表面浮纤。

A glass fiber reinforced polypropylene composition and its preparation method

The invention discloses a glass fiber reinforced polypropylene composition and a preparation method thereof. The polypropylene composition is obtained by melting and blending of raw materials including modified polypropylene, compatibilizer, toughener, glass fiber and antioxidant; each component is calculated by weight: 100 parts of modified polypropylene; 1-30 parts of compatibilizer; 0.5-5 parts of toughener; 25-100 parts of glass fiber. The preparation method comprises the following steps: the component is melted and blended according to the dosage to prepare the glass fiber reinforced polypropylene composition. The invention can improve the impact resistance and heat resistance of glass fiber reinforced polypropylene, and can effectively reduce the surface floating fiber.

【技术实现步骤摘要】
一种玻纤增强聚丙烯组合物及制备方法
本专利技术涉及高分子复合材料
，进一步地说，是涉及一种玻纤增强聚丙烯组合物及制备方法。
技术介绍
由于聚丙烯具有良好的力学性能、化学稳定性及低廉的价格，其玻纤增强改性的制品被广泛用于汽车、家电、家具等行业中。但聚丙烯为非极性的高结晶聚合物，其本身与玻纤的相容性较差，导致制品韧性差、成型收缩率大、出现表面浮纤现等不良现象。目前主要用硅烷偶联剂等对玻纤进行表面改性或加入接枝聚丙烯作为相容剂以提高聚丙烯和玻纤之间的粘结力。虽然材料的力学性能有所改善，但其冲击性能改善程度仍有限，且易出现表面浮纤现象。专利CN103087429A公开了一种耐低温冲击玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备和应用。该专利技术通过采用抗冲共聚聚丙烯作为基体，多支链聚乙烯作为裂纹扩展的抑制剂，提高了复合材料的耐低温冲击性能。专利CN107955272A公开了一种低发白、耐油浴、低温增韧、玻纤增强聚丙烯材料。利用POE的增韧作用，提高了聚丙烯材料的低温韧性。该专利技术通过加入弹性体对玻纤增强聚丙烯组合物进行了增韧，而弹性体的分散效果、弹性体与基体的相容性、弹性体与玻纤的相容性等因素都会影响玻纤增强聚丙烯组合物的性能。因此，在现阶段基础上开发出各组分间相容性更好，材料力学性能进一步改善的玻纤增强聚丙烯产品可满足更高的实际使用需求。
技术实现思路
为解决现有技术中出现的问题，本专利技术提供了一种玻纤增强聚丙烯组合物及制备方法。改善玻纤增强聚丙烯的抗冲性能和耐热性能，并能有效减轻表面浮纤。本专利技术的目的之一是提供一种玻纤增强聚丙烯组合物。是由包括以下组分的原料熔融共混而得：各组份按重量份数计：改性聚丙烯100重量份；相容剂1～30重量份；优选10～25重量份；增韧剂0.3～5重量份；优选0.5～3重量份；玻璃纤维25～100重量份；优选40～80重量份。其中所述的改性聚丙烯为甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯。优选在230℃×2.16kg测试条件下，改性聚丙烯的熔体流动速率可以为3～60g/10min，改性聚丙烯中甲基丙烯酸缩水甘油酯单体接枝率为3～4.5％。所述相容剂为极性单体接枝聚合物；所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯中的一种或几种；所述极性单体为马来酸酐及其衍生物、丙烯酸及其衍生物中的一种或几种。所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或极性单体接枝乙烯-辛烯共聚物或极性单体接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物；所述极性单体为马来酸酐及其衍生物、丙烯酸及其衍生物中的一种。所述玻璃纤维优选为无碱玻璃纤维，直径为11-13μm，长度为3.5-5.5mm。抗氧剂可采用本领域的常规抗氧剂，如抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2246、抗氧剂CA、抗氧剂168、抗氧剂626或抗氧剂636中的一种或多种复配使用。抗氧剂的用量为常规用量，技术人员可根据实际情况调整，优选为0.1～0.5重量份。本专利技术还可以根据实际情况加入本领域的常规助剂：如成核剂、抗静电剂、抗菌剂等，其用量也为常规用量，技术人员可根据实际情况添加。本专利技术的目的之二是提供一种玻纤增强聚丙烯组合物的制备方法。包括：所述组分按所述用量熔融共混后制得所述玻纤增强聚丙烯组合物。熔融共混温度为190℃-210℃具体可采用以下步骤：按照配比将改性聚丙烯、玻璃纤维、相容剂、抗氧剂、增韧剂混合均匀后加入双螺杆挤出机，经过熔融共混、挤出、造粒，制得玻纤增强改性聚丙烯组合物。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果本专利技术中采用了改性聚丙烯为基体树脂，其中的极性基团能够与玻璃纤维表面的羟基紧密结合，改善了玻璃纤维与聚丙烯的粘结力。此外，接枝极性基团的分子链会聚集形成微球分散相，对材料起增韧作用，提高了组合物的抗冲性能。本专利技术中还加入了相容剂，与改性聚丙烯基体共同作用，进一步提高了基体与玻璃纤维的相容性，显著提高了组合物的耐热性能，且有效减少玻纤外漏，减轻表面浮纤现象。本专利技术所得聚丙烯玻纤增强材料，改善了原有材料的不足，提高了材料力学性能，对实际生产应用有重要意义。具体实施方式下面结合实施例，进一步说明本专利技术。本专利技术实施例和对比例采用如下原料：聚丙烯粉料：牌号SP179，燕山石化；改性聚丙烯为自制甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯，其中接枝单体的聚丙烯基体为中国石化生产的共聚聚丙烯，牌号为SP179，甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝率4.2％，在230℃×2.16kg测试条件下其熔体流动速率为6.8g/10min。玻璃纤维：无碱玻璃纤维，直径13μm，长度4.5mm，巨石集团生产；相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯，牌号CA100，法国Arkema公司生产；甲基丙烯酸接枝聚丙烯通过常规方法自制，滴定测得接枝率为2-2.5％。增韧剂：苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，中国石化巴陵石化分公司生产，牌号YH688；马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物，美国Kraton公司生产，牌号FG1901；乙烯-辛烯共聚物，美国陶氏化学公司生产，牌号8400；马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物，江苏南通日之升公司生产，牌号CMG9805；抗氧剂：抗氧剂1010和抗氧剂168，德国巴斯夫公司生产；本专利技术的实施例及对比例的各项性能测试方法：本专利技术制备的聚丙烯组合物采用GB标准使用注塑机在195-210℃下注塑成测试样条。成型后，测试样条在温度为(23±2)℃、湿度为(50±5)％的标准环境中放置16-24h后进行测试，测试环境为(23±2)℃、湿度为(50±5)％。拉伸强度：按照GB/T1040测试。弯曲强度和弯曲模量：按照GB/T9341测试。简支梁缺口冲击强度：按照GB/T1043测试。热变形温度：按照GB/T1634测试。下面实施例中使用改性聚丙烯为基体，相容剂、玻璃纤维、抗氧剂和其他助剂按照比例加入，并混合均匀。实施例1(1)称取干燥的改性聚丙烯100份、玻璃纤维25份、马来酸酐接枝聚丙烯1份、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物0.3份以及抗氧剂168和1010各0.15份，混合均匀后加入双螺杆挤出机，经过熔融共混、挤出、造粒，制得玻纤增强聚丙烯组合物。所述的双螺杆挤出机的加工温度为：一区温度190℃，二区温度195℃，三区温度200℃，四区温度210℃，五区温度210℃，六区温度200℃，机头温度195℃。(2)将制备得到的组合物粒料在80℃下干燥4h，使用注塑机注塑成标准样条进行测试。注塑机各段温度为195℃，200℃，210℃，210℃，200℃。实施例2(1)称取干燥的改性聚丙烯100份、玻璃纤维40份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物0.5份以及抗氧剂0.3份(抗氧剂168和1010按1：1比例复配)，混合均匀后加入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于所述聚丙烯组合物是由包括以下组分的原料熔融共混而得：/n改性聚丙烯、相容剂、增韧剂、玻璃纤维和抗氧剂；/n各组份按重量份数计：/n

【技术特征摘要】
1.一种玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于所述聚丙烯组合物是由包括以下组分的原料熔融共混而得：
改性聚丙烯、相容剂、增韧剂、玻璃纤维和抗氧剂；
各组份按重量份数计：



所述相容剂为极性单体接枝聚合物；所述聚合物为聚乙烯、聚丙烯中的一种或几种；所述极性单体为马来酸酐及其衍生物、丙烯酸及其衍生物中的一种或几种；
所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物或极性单体接枝乙烯-辛烯共聚物或极性单体接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物；所述极性单体为马来酸酐及其衍生物、丙烯酸及其衍生物中的一种。


2.如权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在于：
各组份按重量份数计：





3.如权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯组合物，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：张师军，李俊杰，张琦，吕芸，白弈青，董穆，徐耀辉，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11