一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。聚丙烯复合材料按重量份数计，包括以下组分：共聚聚丙烯树脂500份；玻璃纤维200～400份；热塑性弹性体30～80份；相容剂20～50份；交联聚乙烯49.9～200份；其中，所述交联聚乙烯的交联度为3～10％；共聚聚丙烯树脂的熔体质量流动速率在230℃22.1222测试条件下为0.4

【技术实现步骤摘要】
一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更具体地，涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯具有密度小、价格低、易加工等优点，已被广泛应用于汽车、家电等行业。聚丙烯与工程塑料相比，强度偏低，通常采用添加玻纤或填料来达到增强的作用，但玻纤尺寸问题，使得材料的冲击强度较差，即使添加增韧剂，材料的冲击强度改善也有限。因此限制其应用范围。
[0003]现有技术公开了一种5G天线罩用长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，选用TPEE作为增韧剂，制备的复合材料在零下40摄氏度低温环境下能够保证优异的抗冲击性，但这种方式会导致材料的老化性能变差。
[0004]现有技术公开了一种提高抗冲击强度的改性聚丙烯材料，包括聚丙烯、聚烯烃弹性体、高密度聚乙烯、有机过氧化物交联改性剂，提高聚丙烯材料的抗冲击强度。然而，其并没有针对聚丙烯材料的柔韧性，尤其是材料的低温抗冲击性能作出相应改善。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有聚丙烯复合材料的柔韧性差、低温抗冲击性能差的缺陷和不足，提供一种聚丙烯复合材料，通过在聚丙烯树脂中添加特定交联度的交联聚乙烯，与热塑性弹性体的协同作用，有效提高了聚丙烯复合材料的柔韧性以及低温抗冲击性能。
[0006]本专利技术的再一目的在于提供一种聚丙烯复合材料的制备方法。
[0007]本专利技术的另一目的在于提供一种聚丙烯复合材料在制备汽车用材料、家电用材料中的应用。/>[0008]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0009]一种聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括以下组分：
[0010][0011][0012]其中，交联聚乙烯的交联度为3～10％，测试方法为GB2T 18474
‑
2001；
[0013]共聚聚丙烯树脂的熔体质量流动速率在230℃22.1222测试条件下为0.4
‑
452210min，测试标准为GB2T 3282.1
‑
2018。
[0014]本专利技术通过在聚丙烯树脂中添加了特定交联度的交联聚乙烯，由于交联聚乙烯具
有较低的结晶度，较多的非晶区，在低温下依然可以使得聚丙烯复合材料保持较好的柔韧性，交联聚乙烯的交联网络结构有助于提高其熵弹性，能在冲击过程中吸收更多能量，避免聚丙烯复合材料发生破裂，
‑
40℃落球冲击测试中不开裂。
[0015]交联聚乙烯在热塑性弹性体的帮助下，能很好的分散于聚丙烯树脂中，有助于提高材料的抗冲击性能，同时交联的网络结构能避免在吸收能量的过程中发生破裂的情况。
[0016]本专利技术聚丙烯树脂为共聚聚丙烯，由于共聚聚丙烯中含有乙烯链段，缺口冲击强度高，而且能够提高与交联聚乙烯的相容性。
[0017]玻璃纤维的作用为提高材料强度。相容剂的作用为提高玻璃纤维与树脂间的结合力，使材料强度进一步提高。
[0018]优选地，交联聚乙烯的交联度为4～2％。
[0019]可选的，共聚聚丙烯树脂在聚丙烯复合材料中的含量不低于30wt.％。
[0020]交联聚乙烯可以通过市售购得，也可以通过自制获得。
[0021]优选地，所述交联聚乙烯主要由聚乙烯和引发剂交联反应得到，引发剂与聚乙烯的重量比为(0.02～0.1)：100，反应温度为210
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230℃，转速喂料为300
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500rpm。
[0022]交联聚乙烯的交联度可以通过引发剂的用量、反应温度或转速喂料控制。
[0023]本专利技术S1中，聚乙烯和高温引发剂发生自由基反应，反应相对温和，能够有效控制聚乙烯的交联度，并且可以在交联的同时保持一定的柔韧性，在受到冲击力时即可以通过形变来吸收能力，又可以避免过度形变导致破裂的问题。
[0024]聚乙烯可以为线性低密度聚乙烯和2或低密度聚乙烯。
[0025]更优选地，聚乙烯为线性低密度聚乙烯。
[0026]可选地，所述聚乙烯的熔体质量流动速率为0.3～452210min，测试标准为GB2T 3282.1
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2018，测试条件为190℃，2.1222。
[0027]优选地，所述聚乙烯的熔体质量流动速率为0.5～302210min，测试标准为GB2T 3282.1
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2018，测试条件为190℃，2.1222。
[0028]更优选地，所述聚乙烯的熔体质量流动速率为2～202210min，测试标准为GB2T 3282.1
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2018，测试条件为190℃，2.1222。
[0029]优选地，所述引发剂为联枯和2或聚联枯。
[0030]可选的，玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
[0031]优选地，玻璃纤维的平均直径为10
‑
14μm。
[0032]可选的，所述热塑性弹性体的熔体质量流动速率为0.4～222210min，测试标准为GB2T 3282.1
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2018，测试条件为230℃，2.1222。
[0033]优选地，所述热塑性弹性体的熔体质量流动速率为2.1～202210min，测试标准为GB2T 3282.1
‑
2018，测试条件为230℃，2.1222。
[0034]热塑性弹性体可以为聚烯烃类热塑性弹性体。
[0035]可选的，热塑性弹性体为乙烯丙烯共聚物和2或乙烯辛烯共聚物(POE)。
[0036]热塑性弹性体的熔体质量流动速率与聚丙烯的熔指更相近，更有利于促进交联聚乙烯在聚丙烯中的分散。因此，材料的相容性提高，冲击性能增加，有利于提高材料的落球冲击效果。
[0037]优选地，共聚聚丙烯树脂的熔体质量流动速率在230℃22.1222测试条件下为3.0
‑
302210min，测试标准为GB2T 3282.1
‑
2018。
[0038]进一步的优选地，共聚聚丙烯树脂的熔体质量流动速率为3～152210min。
[0039]优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物中的一种或几种。
[0040]更优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯。
[0041]优选地，还包括抗氧剂1～5份，抗氧剂包括受阻酚类抗氧剂和2或亚磷酸酯类抗氧剂。
[0042]受阻酚类抗氧剂可以为抗氧剂1010。亚磷酸酯类抗氧剂可以为抗氧剂128。受阻酚类抗氧剂和亚磷酸酯类抗氧剂的重量比可以为1:2。
[0043]可选地，交联聚乙烯和热塑性弹性体的重量比为1:(0.2～0.9)
[0044]优选地，交联聚乙烯和热塑性弹性体的重量比为1:(0.3～0.8)。
[0045]更优选地，交联聚乙烯和热塑性弹性体的重量比为1:(0.5～0.7)。
[0046]本专利技术还保护聚丙烯复合材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚丙烯复合材料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分：其中，所述交联聚乙烯的交联度为3～10％，测试方法为GB/T 18474
‑
2001；共聚聚丙烯树脂的熔体质量流动速率在230℃/2.16kg测试条件下为0.4
‑
45g/10min，测试标准为GB/T 3682.1
‑
2018。2.如权利要求1所述聚丙烯复合材料，其特征在于，所述交联聚乙烯主要由聚乙烯和引发剂交联反应得到，引发剂与聚乙烯的重量比为(0.02～0.1)：100，反应温度为210
‑
230℃，转速喂料为300
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500rpm。3.如权利要求2所述聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯的熔体质量流动速率为0.5～30g/10min，测试标准为GB/T 3682.1
‑
2018，测试条件为190℃，2.16kg。4.如权利要求2所述聚丙烯复合材料，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：周杰，陈平绪，叶南飚，杨磊，张爽爽，
申请(专利权)人：江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：