本发明专利技术公开一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其在线配混制备方法，其组分和质量分数为：50～65％的聚丙烯，20～35％的长玻璃纤维，1～10％的相容剂，1～5％的增韧剂，0.1～0.8％的抗氧剂，0.1～0.5％的晶型改性剂和5～20％的填料，将聚丙烯、各种助剂及填料混合均匀后，喂入第一阶同向双螺杆挤出机，在线配混；然后导入第二阶异向平行双螺杆挤出机，经表面处理预热后的玻纤也从第二阶挤出机引入，与物料混合，切断、开松、均化、建压、挤出、三辊压延、定型、切割后包装，采用β晶型改性剂改善提高复合材料的性能，成型过程中配混和玻纤均化分机操作，有利于物料的充分混合，两台挤出机速度分别控制，玻纤长度可控。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料加工
，涉及ー种长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法，特别涉及一种基于双阶双螺杆挤出的晶型改性长玻纤增强聚丙烯材料及其在线配混制备方法。
技术介绍
聚丙烯作为目前国内外最通用的热塑性塑料聚合物，在塑料领域内有十分广泛的应用，聚丙烯通过玻纤增强是提高其综合性能的重要途径，长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料近年来得到迅速发展，因为其不仅轻质高强，还具有优良的耐候性、良好的加工性、可回收利用等优点，在汽车轻量化、绿色环保中发挥着极其重要的作用。近年来，国内外对长玻纤增强聚丙烯复合材料进行过不少研究。以往，关于玻纤增强聚丙烯复合材料主要的制备方法有原位聚合浸溃技术、粉末浸溃技术和熔融浸溃技术等。专利技术专利200810020936. 5“长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法”公开了ー种采用熔体浸溃技木，使数股长玻璃纤维引入到熔池中使长玻璃纤维被熔体充分浸溃，再集束包覆，从喇叭ロ型的模头出口处出料，最后冷却、切粒，即得到长玻璃纤维增强聚丙烯粒料。这种方法虽然加强了玻纤与树脂的浸溃效果，但极易出现玻纤分布不均或玻纤集束现象，甚至玻纤外露，影响制品力学性能。专利技术专利201010602231.1 “ー种长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法”公开了ー种采用熔体浸溃技术，使长玻璃纤维引入用高熔融指数的聚丙烯熔体充分浸溃，最后冷却、切粒，得到长玻璃纤维增强聚丙烯粒料。这种方法虽然采用高熔融指数聚丙烯加强了玻纤与树脂的浸溃效果，但对于中低熔指的聚丙烯树脂则效果有限，因高熔指聚丙烯分子量小，机械性能不如中低聚丙烯的好。综上所述，目前用于制备长玻纤增强聚丙烯材料的制备方法均不同程度地存在着各种缺点，所制备的复合材料的性价比`仍不理想。目前，长玻纤增强聚丙烯存在两种类型的加工制备技术一种是先加工成长玻纤增强聚丙烯粒料，然后再经过注射或挤出成型的ニ步法制备技术；另ー种是ー步法制备技木，即在生产线上配混树脂、添加剤、玻纤，直接成型为制品，省却了造粒中间环节，长玻纤增强聚丙烯一歩法在线配混成型的优点主要有两个減少了加工粒料的冷却、再成型的加热过程，节省能源，相比传统成型至少节省了 20%能耗；另一个是避免二次加热导致聚丙烯部分降解，制品综合性能优异。由于提高并保证了制品中纤维的长度，使制品的強度、刚度得到改善。另外还有成型周期短，制品没有边角废物，回收方便等优点，国外正在逐步推广应用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，提供ー种通过改变聚丙烯结晶类型的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料以及基于双阶双螺杆挤出的长玻纤增强聚丙烯复合材料的一歩法在线配混制备方法。本专利技术的基于双阶双螺杆挤出的长玻纤增强聚丙烯复合材料的一歩法成型在线配混设备包括以下几部分第一阶同向双螺杆挤出机、第二阶异向双螺杆挤出机、玻纤表面处理机、衣架式模头、三辊压延机、定型成型机和切割机。第一阶同向双螺杆挤出机，平均分为6 8个控温区，螺杆直径为20 80mm，长径比L/D为32 52 ;第二阶异向双螺杆挤出机平均分为5 7个控温区，螺杆直径为28 75mm，L/D为8 18，两台挤出机可分别调速、调温、调压，螺杆元件采用积木式组合，使聚丙烯混合、均化更充分，使玻纤在基体中保持理想的长度、均匀性及粘结性；玻纤无捻粗纱以恒定温度100 125°C由集束管引入第二阶异向双螺杆挤出机；衣架式模头压カ为5 25MPa。综合考虑共混体系成型过程中的相容性、流变性等，合理选择了复合体系中各组分的配方并控制共混体系中各组分的含量，经过大量试验，本专利技术提出了ー种多元复合体系，并采用一种能改变聚丙烯结晶类型的成核剂，使长玻纤增强聚丙烯材料的成型性能良好，从而提闻了复合材料的综合性能。本专利技术所述的制备长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料配方的组分和重量百分比如下聚丙烯50 65%长玻璃纤维20 35%相容剂I 10%增韧剂I 5%抗氧剂0.1 0.8%晶型改性剂0.1 0.5%填料5 20%其中，所述长玻璃纤维为长玻纤增强聚丙烯专用连续无捻粗纱，主要作为增强材料，起骨架支撑作用；其中，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚こ烯的ー种或两种混合，马来酸酐接枝率大于I;其中，所述增韧剂为聚烯烃弾性体、苯こ烯嵌段共聚物、双峰高密度聚こ烯的ー种或几种混合；其中，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168的ー种或两种混合；其中，所述晶型改性剂为P晶型改性剂GX-5、P晶型改性剂WBG、^晶型改性剂NT-C的ー种或几种混合；其中，所述填料为超细滑石粉、超细碳酸钙中的ー种或两种混合。填料规格均大于2000。制备上述长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料方法，包括以下步骤将聚丙烯、相容剂、增韧剂、抗氧剂、晶型改性剂及填料混合均匀，喂入第一阶双螺杆挤出机，加工温度在170 240°C ;然后注入第二阶双螺杆挤出机，同时引入已经预热分散的长玻璃纤维，加工温度在180 240°C ;物料从衣架式模头挤出，经三辊压延、定型、切割后包装、出厂。 经试验证明，采用长玻纤增强聚丙烯板材的在线配混制备方法，得到的玻纤增强聚丙烯复合板材，玻纤与基体粘结效果良好，板材综合性能优异。附图说明图1是不添加0成核剂时复合材料的X射线衍射图。图2是添加0. 2%的0成核剂时复合材料的X射线衍射图。具体实施例方式现以采用了垂直排列的双阶双螺杆挤出机，第一阶同向双螺杆挤出机螺杆直径为60mm，L/D为40，转速为85RPM，平均分为7个控温区，螺杆区操作温度为165°C，178°C，180°C，185°C，190°C，190°C，190°C。第二阶异向平行双螺杆挤出机，螺杆直径为70mm，L/D为9，转速为45RPM，分为5个控温区，操作温度为190°C，195°C，195°C，190°C，190°C。模头温度190°C，模头压力IOMPa为例。实施例1将56. 5%的均聚聚丙烯、4%的马来酸酐接枝聚丙烯、4%的聚烯烃弾性体、0. 1%的抗氧剂1010、0. 2%的抗氧剂168、0. 2%的P晶型改性剂WBG和5%的滑石粉混合均匀加入第一台挤出机，同时将30%的预热的玻璃纤维引入第二台挤出机，经三辊压延、定型、切割后包装、出厂。 实施例2将56. 7%的均聚聚丙烯、4%的马来酸酐接枝聚丙烯、4%的聚烯烃弾性体、0. 1%的抗氧剂1010、0. 2%的抗氧剂168、5%的滑石粉混合均匀加入第一台挤出机，同时将30%的预热的玻璃纤维引入第二台挤出机，经三辊压延、定型、切割后包装、出厂。实施例3将56. 5%的共聚聚丙烯、4%的马来酸酐接枝聚こ烯、4%的苯こ烯嵌段共聚物、0. 2%的抗氧剂1010、0.1 %的抗氧剂168、0. 2%的P晶型改性剂NT-C和5%的碳酸钙混合均匀加入第一台挤出机，同时将30%的预热的玻璃纤维引入第二台挤出机，经三辊压延、定型、切割后包装、出厂。实施例4将56. 7%的共聚聚丙烯、4%的马来酸酐接枝聚こ烯、4%的苯こ烯嵌段共聚物、0.2%的抗氧剂1010、0.1 %的抗氧剂168、5%的碳酸钙混合均匀加入第一台挤出机，同时将30%的预热的玻璃纤维引入第二台挤出机，经三辊压延、定型、切割后包装、出厂。由附图1和附图2广角X射线衍射图谱可见P晶型改性剂加入后聚丙烯的结晶晶型发生了改变，分别测试了实施例所得玻纤含量、玻本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于按照质量百分数计由下述物质复合制备而成：FSA00000839217300011.tif
【技术特征摘要】
1.一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于按照质量百分数计由下述物质复合制备而成聚丙烯50 65%长玻璃纤维20~35%相容剂I 10%增韧剂I 5%抗氧剂0.1 0.8%晶型改性剂0.1 0.5%填料5 20%2.根据权利要求1所述的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述晶型改性剂为P晶型改性剂GX-5、P晶型改性剂WBG晶型改性剂NT-C的一种或几种混合。3...
【专利技术属性】
技术研发人员：董擎之，张彦庆，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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