本发明专利技术公开了一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，按质量百分比计算，其原材料配方如下：聚丙烯：24.5～91.9％；长玻璃纤维：5～50％；化学除味剂：0.5～4％；聚丙烯相容剂：2～15％；抗氧剂：0.5～3.5％；加工助剂：0.1～3％。与现有技术相比，本发明专利技术具有如下优点：本发明专利技术低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料在保证材料具有特别优秀的低气味的情况下还保持高力学性能、高热稳定性，完全能满足大众、福特等主机厂对长玻纤增强聚丙烯材料气味性能、机械性能的要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种长玻纤增强聚丙烯材料，具体地说涉及，属于聚丙烯材料改性
技术介绍
长玻纤增强聚丙烯材料具有重量轻、强度高、抗冲击性好、尺寸稳定性好等特点，在实际应用中被可用来替代传统的增强工程塑料甚至钢材等金属材料。近年来，随着汽车轻量化的进展，长玻纤增强聚丙烯材料凭借其性价比高的优势作为以塑代钢的主要材料越来越广泛的应用在汽车工业，采用长玻纤增强聚丙烯材料制作汽车零部件性能和钢制零部件性能相当，但重量降低了 40 %甚至更多，经济性也更好。长玻纤增强材料在汽车行业中广泛用来如仪表板骨架、风道、多功能支架等零部件。现有的长玻纤增强聚丙烯材料为保证材料性能在材料中会包含有浸润剂、相容剂等其他气味较差的物质，因而长玻纤增强聚丙烯材料的气味也相对较差。随着生活理念的提升 ，人们对汽车的要求也越来越高。高分子材料及高分子复合材料作为汽车内饰件的主要材料，其气味高低对车内气味有较大的影响。如果车内气味较大，不仅严重影响消费者的用车体念，还对车内乘员的健康有不利的影响，因此，各主机厂对车内空气质量也更加重视，对汽车材料尤其是内饰用塑料材料提出了更高的气味特性要求。只有低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料才能满足汽车工业越来越严格的要求。专利
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种气低气味、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料。本专利技术还提供两种上述低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采取技术方案如下一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，按质量百分比计算，其原材料配方如下聚丙烯24·5 91. 9% ;长玻璃纤维5 50% ;化学除味剂0· 5 4% ;聚丙烯相容剂2 15% ;抗氧剂0·5 3. 5% ;加工助剂0.1 3%。所述的聚丙烯的熔体流动速率为40 250g/10min。所述的长玻璃纤维为连续无碱玻纤,玻纤直径为10 25 μ m。所述的化学除味剂为一种或几种化学除味剂的组合物。典型的化学除味剂如螯合剂等。所述的螯合剂为超支化聚醚改性螯合剂，选自超支化缩水甘油醚改性二乙基三胺五乙酸、超支化缩水甘油醚改性十二烷四乙酸和超支化缩水甘油醚改性乙二胺四乙酸。所述的相容剂为马来酸及其衍生物、丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯接枝而成的接枝聚丙烯，接枝率在O. 5 2. 2%。所述的抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂168，抗氧剂DSTP，抗氧剂3114，抗氧剂619F，抗氧剂627中的一种或几种的混合物。所述的加工助剂包括硬脂酸、硬脂酸盐、聚烯烃蜡、聚硅氧烷中的一种或几种的混合物。上述的低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料的加工制备方法包括以下两种方法一直接拉挤浸溃法I)按照配方将聚丙烯、化学除味剂、相容剂、抗氧剂、加工助剂混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸溃槽，浸溃槽温度设为250 350 °C ；2)连续长玻璃纤维在传动装置作用下进入浸溃槽、分散并被熔体完全浸溃，所得物料牵引出浸溃槽并冷却切粒，制得低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料。优选的材料粒子长度为8_18mm。方法二 批混法步骤1:长玻纤增强聚丙烯母粒制备。按照配方将聚丙烯、相容剂、加工助剂混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸溃槽，浸溃槽温度设为250 350°C。连续长玻纤在传动装置作用下进入浸溃槽、分散并被熔体完全浸溃，所得物料牵引出浸溃槽并冷却切粒，制得长玻纤增强聚 丙烯母粒，优选的粒子长度为8-18mm。步骤2 :低气味聚丙烯母粒制备。将聚丙烯、低气味助剂、抗氧剂加入到双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，然后经冷却和切粒制得低气味聚丙烯母粒，优选的粒子长度为步骤3 :将步骤I制得的长玻纤增强聚丙烯母粒和步骤2制得的低气味聚丙烯母粒混合均匀即得到低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，一般情况下该材料中长玻纤增强聚丙烯母粒和低气味聚丙烯母粒的粒子长度是相同的。本专利技术低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料使用时，可直接注塑成零件，无需其他复杂工序。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点本专利技术低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料在保证材料具有特别优秀的低气味的情况下还保持高力学性能、高热稳定性，完全能满足大众、福特等主机厂对长玻纤增强聚丙烯材料气味性能、机械性能的要求。本专利技术低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料的制备方法灵活，既可采取直接拉挤浸溃法，又可以采取分别制作长玻纤增强聚丙烯母粒、低气味聚丙烯母粒、再将两者批混均匀的批混法。这样灵活的制备方法不但效率高，经济性更好，还可以满足不同原材料的加工要求,因此工艺可控性极强,材料性能更加稳定。具体实施例方式下面通过实施例和对比例进一步说明本专利技术的技术特点，在不违反本专利技术的宗旨下，本专利技术应不限于以下实施例具体明示的内容。实施例所用原材料如下PP-1 :熔体流动速率为40g/10min ；PP-2 :熔体流动速率为 120g/10min;PP-3 :熔体流动速率为 240g/10min ；长玻纤362K，巨石集团；化学除味剂A :超支化缩水甘油醚改性二乙基三胺五乙酸；化学除味剂B :超支化缩水甘油醚改性十二烷四乙酸化学除味剂C :超支化缩水甘油醚改性乙二胺四乙酸相容剂马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率1. 0%，熔指150 ；抗氧剂619F和1010 :瑞士汽巴精化公司；加工助剂硬脂酸钙。产品性能测试方法拉伸性能按ISO 527标准，速度5mm/min。弯曲性能按ISO 178标准，速度2mm/min。缺口冲击强度按ISO 179标准。热变形温度按照ISO 75标准，载荷为1. 8MPa。气味按照福特FLTM BO 131-03标准，温度为80°C。冷凝组分按照福特SAE J1756标准。实施例1 :采取直接挤浸溃法制备，按照表I中的配方将除玻纤以外的原料混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸溃槽，浸溃槽温度设为250°C。连续长玻纤在传动装置作用下进入浸溃槽、分散并被熔体完全浸溃，所得物料牵引出浸溃槽并冷却切粒，制得低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料，该材料中玻纤含量为5%，粒子长度为8mm。采用注塑机制备标准测试试样，测试结果见表I。实施例2 采取直接挤浸溃法制备，按照表I中的配方将除玻纤以外的原料混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸溃槽，浸溃槽温度设为280°C。连续长玻纤在传动装置作用下进入浸溃槽、分散并被熔体完全浸溃，所得物料牵引出浸溃槽并冷却切粒，制得低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料，该材料中玻纤含量 为20%，粒子长度为11mm。采用注塑机制备标准测试试样，测试结果见表I。实施例3 采取直接挤浸溃法制备，按照表I中的配方将除玻纤以外的原料混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸溃槽，浸溃槽温度设为310°C。连续长玻纤在传动装置作用下进入浸溃槽、分散并被熔体完全浸溃，所得物料牵引出浸溃槽并冷却切粒，制得低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料，该材料中玻纤含量为45%，粒子长度为14mm。采用注塑机制备标准测试试样，测试结果见表I。实施例4 采取直接挤浸溃法制备，按照表I中的配方将除玻纤以外的原料混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸溃槽，浸溃槽温度设为350°C。连续长玻纤在传动装置作用下进入浸溃槽本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：由以下质量百分比计的原料组成：聚丙烯：24.5～91.9％；长玻璃纤维：5～50％；化学除味剂：0.5～4％；聚丙烯相容剂：2～15％；抗氧剂：0.5～3.5％；加工助剂：0.1～3％。
【技术特征摘要】
1.一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于由以下质量百分比计的原料组成 聚丙烯24. 5 91. 9% ； 长玻璃纤维5 50% ; 化学除味剂:0.5 4% ; 聚丙烯相容剂2 15% ; 抗氧剂0. 5 3. 5% ; 加工助剂0.1 3%。2.根据权利要求1所述的一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述的聚丙烯的熔体流动速率为40 250g/10min。3.根据权利要求1所述的一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述的长玻璃纤维为连续无碱玻纤，玻纤直径为10 25 μ m。4.根据权利要求1所述的一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述的化学除味剂为一种或几种化学除味剂的组合物，所述的化学除味剂为螯合剂。5.根据权利要求4所述的一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述的螯合剂为超支化聚醚改性螯合剂，选自超支化缩水甘油醚改性二乙基三胺五乙酸、超支化缩水甘油醚改性十二烷四乙酸和超支化缩水甘油醚改性乙二胺四乙酸。6.根据权利要求1所述的一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述的相容剂为马来酸及其衍生物、丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯接枝而成的接枝聚丙烯，接枝率在O. 5 2. 2%。7.根据权利要求1所述的一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂1010,抗氧剂168,抗氧剂DSTP,抗氧剂3114,抗氧剂619F,抗氧剂627中的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭彪，陈永东，李宏，张祥福，周文，
申请(专利权)人：上海普利特复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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