一种轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及塑料领域的一种轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。所述轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料包含以下组分：聚丙烯(PP)、长玻纤(LGF)、中空玻璃微珠(HGB)；其中，以所述的轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料的总重量为100重量份数计，所述的聚丙烯(PP)为60～70重量份，所述长玻纤(LGF)为25～29重量份，所述中空玻璃微珠(HGB)为3～15重量份。本发明专利技术的制备方法制造工艺简单，制备成本低廉，能够有效改善制品表面的浮纤问题，并且实现材料的轻量化。轻量化。

【技术实现步骤摘要】
一种轻质低表面浮纤的长玻纤增强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
，更进一步说，涉及一种轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着塑料行业的快速发展以及人们环保意识的不断提高，塑料薄壁化、轻量化已成为塑料行业的发展趋势，这对材料的性能提出了更高的要求。
[0003]聚丙烯(Polypropylene,PP)具有优异的综合力学性能，良好的化学稳定性，并且易于加工成型、无毒无味，是一种价格低廉、来源广泛的通用塑料，目前已经广泛应用于汽车、家电、建筑、包装、食品等多种领域。其中玻纤增强聚丙烯复合材料(GFRPP)因其具有更高的力学强度、更好的抗蠕变性、耐候性、更低的成型收缩率，在车用塑料等领域具有广泛的应用前景。
[0004]然而玻纤增强聚丙烯复合材料在熔融加工过程中，尤其在薄壁注塑成型过程中，由于玻纤和树脂基体之间存在较大的熔体流动性差异，导致玻纤在聚丙烯基体中的分布极不均匀，甚至会在制品表面出现非常明显的浮纤现象，这造成了制品表面粗糙、外观质量差甚至明显影响制品的使用。此外，玻纤的密度远大于聚丙烯，导致复合材料密度升高明显，不利于材料的轻量化。因此，如何制备轻量化的并且低表面浮纤的玻纤增强聚丙烯复合材料成为了行业内亟待解决的问题。目前针对这一问题，国内外研究人员开展了大量工作。
[0005]中国专利CN103265761 A公开了一种低浮纤玻纤增强聚丙烯复合物及其制备方法，该方法是在加工过程中在聚丙烯分子链上接枝极性单体，来提高了玻纤和聚丙烯之间的相容性，从而在一定程度上改善浮纤现象。此方法虽然采取了常用的加工手段，但是所需要的原料复杂，小分子加工助剂的大量引入会对材料的力学性能产生影响，并且所采用的极性接枝单体会产生不良气味，不利于材料后续的加工和使用。中国专利CN 112048124 A公开了一种表面低浮纤的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法。该方法通过向PP基体中引入较低分子量的极性蜡和等规度较低的聚丙烯。极性蜡可以与相容剂配合，提高玻璃纤维与树脂间的结合力，促进玻纤在聚丙烯中的流动性，从而减少玻纤外露情况；低等规度聚丙烯结晶效率低，流动性较好，可以在注塑过程当中优先迁移到聚合物表面，防止玻纤外露。中国专利CN 111087698 A公开了一种改善浮纤，高表面光洁度的长纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法。该方法通过将超高流动性与自润滑性功能母粒引入常规长玻纤增强聚丙烯切片中，利用母粒中润滑剂的自润滑作用，使具有高流动性的功能母粒树脂优先向熔体外侧流动，包覆于材料表层，从而改善制品表面的浮纤。以上两种方法虽然可以在一定程度上改善浮纤问题，然而大量小分子量极性蜡、润滑剂的使用，不仅会严重影响材料的力学性能，而且容易向材料的表面迁移，使材料表面发白、发粘，严重影响制品的外观和使用性能。此外以上两种方法并不能有效的降低材料的密度，材料轻量化效果不明显。
[0006]综上所述，已有的专利技术专利针对玻纤增强聚丙烯复合材料的浮纤问题，大多采用
需要引入大量的低分子量的加工助剂的方法。但大量低分子量的加工助剂的使用导致了复合材料材料的力学性能下降，并且低分子量的加工助剂极易向制品的表面迁移，从而造成制品表面发白、发粘，影响制品的表面外观质量和使用。此外，已有专利技术专利中复合材料密度并无降低，未能有效满足材料轻量化的要求。因此，亟需一种加工方法简单，在有效改善材料表面的浮纤问题的同时能够兼顾材料的轻量化需要的技术方法。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料。具体地说涉及一种轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。
[0008]本专利技术目的之一是提供一种轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料，可包含以下组分：聚丙烯(PP)、长玻纤(LGF)、中空玻璃微珠(HGB)；
[0009]其中，以所述的轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料的总重量为100重量份数计，所述的聚丙烯(PP)可为60～70重量份(如61重量份、62重量份、63重量份、64重量份、65重量份、66重量份、67重量份、68重量份、69重量份、70重量份、或上述数值之间的任意值)，所述长玻璃纤维(LGF)可为25～29重量份(如25重量份、26重量份、27重量份、28重量份、29重量份、或上述数值之间的任意值)，所述中空玻璃微珠(HGB)可为3～15重量份(如3重量份、3.5重量份、4重量份、5重量份、5.5重量份、6重量份、6.5重量份、7重量份、8重量份、9重量份、10重量份、11重量份、12重量份、13重量份、14重量份、15重量份或上述数值之间的任意值)。例如，各组分用量可如下：聚丙烯(PP)为60～70重量份，优选61～70重量份，更优选61～69重量份；长玻纤(LGF)为25～29重量份，优选25～29重量份，更优选25～29重量份；中空玻璃微珠(HGB)为3～15重量份，优为3～10重量份，更优选6～10重量份。
[0010]所述聚丙烯(PP)、长玻纤(LGF)、中空玻璃微珠(HGB)的用量之和为100重量份。
[0011]在本专利技术的一些具体实施中，
[0012]所述聚丙烯(PP)可选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯及抗冲共聚聚丙烯一种或多种组合，优选为抗冲共聚聚丙烯。和/或，
[0013]所述聚丙烯(PP)的熔体流动速率可为0.1～200g/10min(230℃，2.16kg)，(例如可为0.1g/10min、0.5g/10min、1g/10min、2g/10min、3g/10min、5g/10min、10g/10min、15g/10min、20g/10min、30g/10min、40g/10min、50g/10min、60g/10min、70g/10min、75g/10min、80g/10min、85g/10min、90g/10min、95g/10min、100g/10min、120g/10min、140g/10min、160g/10min、180g/10min、200g/10min或上述数值之间的任意值)。例如具体可优选熔体流动速率为10～150g/10min(230℃，2.16kg)，更进一步优选熔体流动速率为30～150g/10min(230℃，2.16kg)，更进一步优选熔体流动速率为50～120g/10min(230℃，2.16kg)。
[0014]在本专利技术的一些具体实施中，
[0015]所述的长玻纤(LGF)的切粒长度可为6～20mm(例如可为6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm、20mm或上述数值之间的任意值)，具体可优选10～18mm；和/或，
[0016]所述长玻纤(LGF)的直径可为5～20μm(例如可为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、11μm、12μm、13本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料，包含以下组分：聚丙烯、长玻纤、中空玻璃微珠；其中，以所述的轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料的总重量为100重量份数计，所述的聚丙烯为60～70重量份，所述长玻纤为25～29重量份，所述中空玻璃微珠为3～15重量份。2.根据权利要求1所述的轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：其中，以所述的轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料的总重量为100重量份数计，所述的聚丙烯为61～70重量份，更优选61～69重量份；所述中空玻璃微珠为3～10重量份，更优选6～10重量份。3.根据权利要求1或2所述的轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯及抗冲共聚聚丙烯一种或多种组合，优选为抗冲共聚聚丙烯。4.根据权利要求1或2所述的轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯的熔体流动速率为0.1～200g/10min(230℃，2.16kg)；进一步优选熔体流动速率为10～150g/10min(230℃，2.16kg)，更进一步优选熔体流动速率为30～150g/10min(230℃，2.16kg)。5.根据权利要求1或2所述的轻质低表面浮纤的长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的长玻纤的切粒长度为6～20mm、优选10～18mm；和/或，...

【专利技术属性】
技术研发人员：高达利，康鹏，李长金，王晓东，傅强，刘建萍，白红伟，徐凯，蔡涛，辛琦，张琦，谭以纲，孙昌辉，
申请(专利权)人：中石化北京化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：