一種高強、高韌、高剛的聚丙烯復合材料及其制備方法
【專利摘要】本發明屬高分子材料領域，涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法。高聚丙烯復合材料由包括以下重量份的組分制成：聚丙烯1500～2000份，玻璃纖維800～1000份，熱塑性彈性體60～80份，PP-g-MAH20～30份，抗氧劑8～12份，偶聯劑1～3份。本發明提高了聚丙烯復合材料的流動性能，玻璃纖維與聚丙烯之間的界面粘結強度，制備的聚丙烯復合材料具有強度高、韌性好、剛度高的特點。
【專利說明】一種高強、高韌、高剛的聚丙烯復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬高分子材料領域，涉及一種聚丙烯復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚丙烯是一種通用的熱塑性塑料，具有優良的耐酸堿腐蝕性，具有優良的機械和加工性能。但是在做一些工程應用時，其性能就不能達到要求，采用玻璃纖維對聚丙烯進行增強，其材料具有優良的力學性能、耐熱性和尺寸穩定性，可廣泛應用在汽車、電器、機械、
軍事等領域。
[0003]中國專利CN102127260A公開了一種強韌型長玻纖增強聚丙烯組合物板狀材料及其制備方法，采用聚丙烯、長玻纖、增韌劑、改性聚丙烯、抗氧劑和色母粒擠出制得。其中所述增韌劑包括三元乙丙膠(EPDM)、乙烯-辛稀共聚物(POE )、SBS、EVA ；所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑DSTP、硬脂酸鈣的混合物。該聚丙烯組合物玻璃纖維與樹脂的結合力不強，影響力學性能。
[0004]中國專利CN102329448A公開了一種玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法，將聚丙烯、偶聯劑、相容劑、玻璃纖維、潤滑劑經熔融擠出制得，其中所述玻璃纖維為高堿玻璃纖維、所述偶聯劑為硅烷偶聯劑、所述相容劑為PP-g-MAH。該聚丙烯復合材料不含有抗氧劑，抗氧性能差。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于為克服現有技術的缺陷而提供一種高強、高韌、高剛的聚丙烯復合材料及其制備方法。
[0006]為實現上述目的，本發明的采用以下技術方案:
[0007]—種聚丙烯復合材料，由包含以下重量份的組分制成:
[0008]聚丙烯(PP)1500~2000 份，
[0009]玻璃纖維800~1000份，
[0010]熱塑性彈性體60~80份，
[0011]聚丙烯接枝馬來酸酐(PP-g-MAH) 20~30份，
[0012]抗氧劑 8~12份，
[0013]偶聯劑廣3份。
[0014]所述的聚丙烯為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合物；優選的，均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的重量比為2:1。
[0015]所述的共聚聚丙烯的熔融指數為2r35g/10min，所述的均聚聚丙烯的熔融指數為I~4g/10mino
[0016]所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維。
[0017]所述的熱塑性彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、聚烯烴彈性體(POE)或三元乙丙橡膠(EPDM)。[0018]所述的抗氧劑為四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)和硫代二丙酸二月桂酯(抗氧劑DLTP)的混合物，優選的四[β- (3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧劑1010)和硫代二丙酸二月桂酯(抗氧劑DLTP)的重量比為1:1。
[0019]所述的偶聯劑為乙烯基二乙氧基硅烷或乙烯基二氣硅烷。
[0020]一種上述聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟:
[0021](I)按上述配比稱取各組分原料，將800~1000重量份玻璃纖維在115~1251:下干燥: 小時；
[0022](2 )將1500-2000重量份聚丙烯，60~80重量份熱塑性彈性體，20^30重量份PP-g-MAH, 8^12重量份抗氧劑， 重量份偶聯劑，加入高速混合機中進行低速混合；
[0023]( 3)將混合好的物料加入擠出機中，將步驟(1)中干燥的玻璃纖維從擠出機中部喂料孔加入擠出機，熔融共混，擠出后冷卻切粒，得到所述聚丙烯復合材料。
[0024]所述的步驟(2)中低速混合時間為f 3min，混合溫度為30_40°C ；
[0025]所述的步驟(3)中擠出機為同向旋轉嚙合型平行雙螺桿擠出機，主機轉速:200~380r/min，喂料 12~20Hz，擠出溫度依次為 205~215 °C、215~225 °C、215~225 V、22(T230°C:、215~225°C:。
[0026]相比現有技術本發明的有益效果是:
[0027]本發明采用連續玻璃纖維對PP進行增強，增強效果好。采用兩種PP樹脂進行復配，可以提高玻璃纖維增強PP材料的流動性，從而保證大型部件的加工性能。
[0028]本發明為了提高玻璃纖維與PP的界面粘結力，采用偶聯劑對玻璃纖維進行處理，同時采用PP-g-MAH大分子偶聯劑進一步增強玻璃纖維與PP的界面粘結強度。
[0029]本發明采用熱塑性彈性體進行增韌，從而制備出高強、高韌、高剛的聚丙烯復合材料。
【具體實施方式】
[0030]下面結合實施例對本發明進行詳細說明。除特殊說明外，實施例中各組分均為重量份。
[0031]實施例1-4
[0032]一種高強、高韌、高剛的聚丙烯復合材料，采用以下方法制備:
[0033](I)按照表1稱取各重量份的組分:干燥玻璃纖維；
[0034](2)將稱取的聚丙烯，熱塑性彈性體，PP-g-MAH，抗氧劑，偶聯劑加入高速混合機中進行低速混合；
[0035]( 3 )將混合好的物料加入擠出機中，玻璃纖維從擠出機中部喂料孔加入擠出機，熔融共混，擠出后冷卻切粒，得到所述聚丙烯復合材料。
[0036]表1 (各組分的單位:重量份)
[0037]
【權利要求】
1.一種聚丙烯復合材料，其特征在于:由包含以下重量份的組分制成: 聚丙烯
1500~2000份， 玻璃纖維800~1000份， 熱塑性彈性體60~80份， 聚丙烯接枝馬來酸酐20-30份， 抗氧劑12份， 偶聯劑廣3份。
2.根據權利要求1所述的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述的聚丙烯為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的混合物；優選均聚聚丙烯和共聚聚丙烯的重量比為2:1。
3.根據權利要求2所述的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述的共聚聚丙烯的熔融指數為 24~35g/10min ； 或所述的均聚聚丙烯的熔融指數為f 4g/10min。
4.根據權利要求1所述的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述的玻璃纖維為無堿玻璃纖維。
5.根據權利要求1所述的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述的熱塑性彈性體為苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚烯烴彈性體或三元乙丙橡膠。
6.根據權利要求1所述的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述的抗氧劑為四[β_(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯的混合物，優選的四[β- (3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯的重量比為1:1。
7.根據權利要求1所述的聚丙烯復合材料，其特征在于:所述的偶聯劑為乙烯基三乙氧基硅烷或乙烯基三氯硅烷。
8.—種上述權利要求1-7中任一所述的聚丙烯復合材料的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (O按權利要求1所述的配比稱取各組分原料，將800-1000重量份玻璃纖維在115~125°C下干燥3~5小時； (2)將1500-2000重量份聚丙烯，60-80重量份熱塑性彈性體，20^30重量份聚丙烯接枝馬來酸酐，8~12重量份抗氧劑，1-3重量份偶聯劑，加入高速混合機中進行低速混合； (3)將混合好的物料加入擠出機中，將步驟(1)中干燥的玻璃纖維從擠出機中部喂料孔加入擠出機，熔融共混，擠出后冷卻切粒，得到所述聚丙烯復合材料。
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(2)中低速混合時間為.1~3min，混合溫度為30-40°C。
10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于:所述的步驟(3)中擠出機為同向旋轉嚙合型平行雙螺桿擠出機，主機轉速:20(T380r/min，喂料12~20Hz，擠出溫度依次為.205~215°C、215 ~225°C、215 ~225°C、22(r230°C、215~225°C。
【文檔編號】C08K7/14GK103571040SQ201210255731
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月23日 優先權日:2012年7月23日
【發明者】孫俊山 申請人:遼寧遼杰科技有限公司