專利名稱：：一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制作方法，尤其是一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的配制，屬于高分子復(fù)合材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：聚丙烯材料具有較高的剛性和低相對(duì)密度、高拉伸強(qiáng)度、良好的耐應(yīng)力開裂性及耐化學(xué)藥品性，因此在汽車、家電、醫(yī)療等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而且，聚丙烯材料在被玻璃纖維增強(qiáng)后，其各項(xiàng)物理機(jī)械性能，如強(qiáng)度、剛性、材料尺寸穩(wěn)定性及耐熱性能得以進(jìn)一步提高，在許多應(yīng)用領(lǐng)域足以同成本更高的工程塑料競(jìng)爭(zhēng)。然而，玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料的一個(gè)缺點(diǎn)就是其斷裂延伸率很小，一般在25%之間，導(dǎo)致材料在使用過程中容易脆斷，不能多次彎折。未增強(qiáng)的聚丙烯或滑石粉填充的聚丙烯彎折性能好，斷裂延伸率高，但強(qiáng)度、剛性以及耐熱性都沒有玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯的高，所以要協(xié)調(diào)這兩方面的性能比較困難，而關(guān)于這一方面的研究與探討，在有關(guān)的文獻(xiàn)資料當(dāng)中尚為有過針對(duì)性的詳細(xì)報(bào)道。為此，開發(fā)出一種具有高剛、耐熱、高延伸率這些要求的玻璃纖維增4強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料、以滿足各應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際需要，就成為本行業(yè)的一個(gè)重要課題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的提供一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，并且同時(shí)介紹這種高剛、耐熱、超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。這種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料按以下重量百分比的原料配制而成均聚聚丙烯1050共聚聚丙烯2040聚乙烯1040接枝聚丙烯0.55玻璃纖維1040復(fù)合抗氧劑0.12其他助劑0.12本發(fā)明所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的均聚聚丙烯相對(duì)密度為0.890.92，在230。C，2.16公斤負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率為0,510g/10min，優(yōu)選為1.06g/10min。本發(fā)明所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的共聚聚丙烯相對(duì)密度為0.890.92，在230'C，2.16公斤負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率為0.530g/10min，優(yōu)選為515g/10min。本發(fā)明所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的聚乙烯相對(duì)密度為0.920.96，在19(TC，2.16公斤負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率為0.525g/10min，優(yōu)選為213g/10min。本發(fā)明所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的接枝聚丙烯為馬來(lái)酸酐通過熔融的辦法在聚丙烯上接枝，接枝率為O.11.5%，優(yōu)選0.30.9%。本發(fā)明所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的玻璃纖維是無(wú)堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高強(qiáng)玻璃纖維中的一種，其纖維直徑為524ixm，優(yōu)選為1019um。本發(fā)明所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的復(fù)合抗氧劑為硫代二丙酸二(十八)酯，二亞磷酸季戊四醇二硬脂酸酯，1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4羥基)-三嗪-2、4，6(1H，3H，5H)-三酮的混合物，其重量百分比分別為0.052、0.011、0.021,優(yōu)選為0.11.2、0.050.9、0.10.95。本發(fā)明所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述的其他助劑為阻燃劑，顏色助劑或潤(rùn)滑劑。制備超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的具體步驟如下按重量百分比稱起均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乙烯、接枝聚丙烯、復(fù)合抗氧劑、其他助劑在高速混合器中干混3—5分鐘；將混合好的原料置于雙螺桿機(jī)中(玻璃纖維在排氣口加入)，經(jīng)熔融擠出，造粒。溫度分別是(自喂料口至擠出模頭)160180°C，180200°C，190220°C，210230°C，220250°C。主機(jī)轉(zhuǎn)速是2050赫茲。本發(fā)明所制得復(fù)合材料的具有超長(zhǎng)的延伸率，其他物理力學(xué)性能也很優(yōu)異，同時(shí)還降低了成本。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明在實(shí)施例及對(duì)比例復(fù)合材料配方中，均聚聚丙烯為揚(yáng)子石化的F401,共聚聚丙烯為韓國(guó)大韓油化的CB5108,聚乙烯為齊魯石化的LLDPE7042，接枝聚丙烯為自制的接枝聚丙烯，接枝率為0.5%;玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維，直徑為13微米，浙江桐鄉(xiāng)巨石產(chǎn)；復(fù)合抗氧劑包括硫代二丙酸二(十八)酯，二亞磷酸季戊四醇二硬脂酸酯，1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4羥基)-三嗪-2、4，6(1H,3H，5H)-三酮，商品名分別是NegonoxDSTP、Weston618、lrganox3114，分別為I.C丄公司、Weston公司、Ciba公司產(chǎn)，比例為1:2:5。按重量百分比稱起各種原材料(玻璃纖維除外)，在高速混合器中干混35分鐘之后；將混合好的原料置于雙螺桿機(jī)中(玻璃纖維在排氣口加入)，經(jīng)熔融擠出，造粒。將得到的切片粒子在100。C的鼓風(fēng)烘箱中干燥3小時(shí)后，用寧波海天HT1150B注射成型機(jī)制樣。材料的力學(xué)性能測(cè)試按照ISO標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度和斷裂延伸率的樣條是170*10*4nim，按ISO527進(jìn)行，速度為50mm/min;測(cè)試彎曲模量的樣條是80*10*4mm，按ISO178進(jìn)行，速度為2mm/min;測(cè)試缺口沖擊強(qiáng)度的樣條是80*10*4111111，按IS0179進(jìn)行，V型缺口，擺錘為4J。實(shí)施例14復(fù)合材料中各種原材料的重量百分比如表1所示，雙螺桿擠出機(jī)的溫度分別是(自喂料口至擠出模頭)170°C，190°C,215°C，230°C，235°C。主機(jī)轉(zhuǎn)速是30赫茲。表1實(shí)施例1-4配方及材料性能表實(shí)材施料及^\例性\^1234均聚聚丙烯(％)28.226.725.724.7共聚聚丙烯(％)30303030聚乙烯(%)20202020接枝聚丙烯(％)12.53.54.5玻璃纖維(％)20202020復(fù)合抗氧劑(％)0.80.80.80.8拉伸強(qiáng)度(MPa)45.64749.353.4斷裂延伸率(％)18.316.116.417.1彎曲模量(MPa)24302525274530608缺口沖擊強(qiáng)度(kj/m'2)24.120.623.424.8實(shí)施例57復(fù)合材料中各種原材料的重量百分比如表2所示，雙螺桿擠出機(jī)的溫度分別是(自喂料口至擠出模頭)170°C，190°C，215°C，230°C，235°C。主機(jī)轉(zhuǎn)速是30赫茲。表2實(shí)施例5-7配方及材料性能表實(shí)材施料及^\例性能567均聚聚丙烯(％)31.221.211.2共聚聚丙烯(％)203040聚乙烯(%)252525接枝聚丙烯(％)333玻璃纖維(％)202020復(fù)合抗氧劑(%)0.80.80.8拉伸強(qiáng)度(MPa)51.649.546.1斷裂延伸率(％)15.618.324.1彎曲模量(MPa)284726592371缺口沖擊強(qiáng)度(kj/nf2)19.421.426.09實(shí)施例811復(fù)合材料中各種原材料的重量百分比如表3所示，雙螺桿擠出機(jī)的溫度分別是(自喂料口至擠出模頭)170°C，190°C，215°C，230°C，235°C。主機(jī)轉(zhuǎn)速是30赫茲。表3實(shí)施例8-11配方及材料性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>實(shí)施例1214復(fù)合材料中各種原材料的重量百分比如表4所示，雙螺桿擠出機(jī)的溫度分別是(自喂料口至擠出模頭)170°C，190°C，215°C，230°C，235°C。主機(jī)轉(zhuǎn)速是30赫茲。表4實(shí)施例12-14配方及材料性能表實(shí)材^\施料及^\例性育巨\^121314均聚聚丙烯(％)46.226.216.2共聚聚丙烯(％)202020聚乙烯(%)202020接枝聚丙烯(％)333玻璃纖維(％)103040復(fù)合抗氧劑(％)0.80.80.8拉伸強(qiáng)度(MPa)43.271.686.3斷裂延伸率(％)23.614.513.1彎曲模量(MPa)219052646023缺口沖擊強(qiáng)度(kj/nf2)21.916.713.0對(duì)比例15復(fù)合材料中各種原材料的重量百分比如表5所示，雙螺桿擠出機(jī)的溫li度分別是(自喂料口至擠出模頭)170°C，190°C，215°C，230°C，235°C。主機(jī)轉(zhuǎn)速是30赫茲。表5對(duì)比例1-5配方及材料性能表<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>權(quán)利要求1、一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于A、由以下重量百分比的原料配制而成均聚聚丙烯10～50共聚聚丙烯20～40聚乙烯10～40接枝聚丙烯0.5～5玻璃纖維10～40復(fù)合抗氧劑0.1～2其它助劑0.1～2B、所述的均聚聚丙烯相對(duì)密度為0.89～0.92，在230℃，2.16公斤負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率為0.5～10g/10min；所述的共聚聚丙烯相對(duì)密度為0.89～0.92，在230℃，2.16公斤負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率為0.5～30g/10min；所述的聚乙烯相對(duì)密度為0.92～0.96，在190℃，2.16公斤負(fù)荷下的熔體流動(dòng)速率為0.5～25g/10min；所述的接枝聚丙烯為馬來(lái)酸酐通過熔融的辦法在聚丙烯上接枝，接枝率為0.1～1.5％；所述的玻璃纖維是無(wú)堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維、高強(qiáng)玻璃纖維中的一種，其纖維直徑為5～24μm；所述的復(fù)合抗氧劑為硫代二丙酸二(十八)酯，其重量百分比分別為0.05～2，優(yōu)選用量為0.1～1.2；所述的其它助劑為阻燃劑，顏色助劑或潤(rùn)滑劑。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的復(fù)合抗氧劑為二亞磷酸季戊四醇二硬脂酸酯，其重量百分比0.011;優(yōu)選用量為0.050.9。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的復(fù)合抗氧劑為1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4羥基)-三嗪-2、4，6(1H，3H，5H)-三酮的混合物，其重量百分比0.011;優(yōu)選為0.011，優(yōu)選用量為0.10.95。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于其制備方法是按配比量將均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乙烯、接枝聚丙烯、復(fù)合抗氧劑和其它助劑在高速混合器中干混3—5分鐘；將混合好的原料置于雙螺桿機(jī)中、在16025(TC溫度下熔融擠出，造粒。5、根據(jù)權(quán)利要求所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于制作中使用的玻璃纖維由排氣口加入。6、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于其加溫的方法是自喂料口至擠出模頭處160180°C，180200°C，190220°C，210230°C，220250。C五個(gè)區(qū)段進(jìn)行。主機(jī)轉(zhuǎn)速是2050赫茲。7、根據(jù)權(quán)利要求所述的一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于制作中主機(jī)轉(zhuǎn)速是2050赫茲。全文摘要一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于由10～50％均聚聚丙烯、20～40％共聚聚丙烯、10～40％聚乙烯、0.5～5％接枝聚丙烯、10～40％玻璃纖、0.1～2％復(fù)合抗氧劑、0.1～2％其它助劑組合而成；其制備方法是按配比量將均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、聚乙烯、接枝聚丙烯、復(fù)合抗氧劑和其它助劑在高速混合器中干混3-5分鐘；將混合好的原料置于雙螺桿機(jī)中、在160～250℃溫度下熔融擠出，造粒。本發(fā)明所制得復(fù)合材料，不僅具有超長(zhǎng)的延伸率，其它物理力學(xué)性能也很優(yōu)異，同時(shí)還降低了成本。文檔編號(hào)C08L23/10GK101469093SQ200710172918公開日2009年7月1日申請(qǐng)日期2007年12月25日優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日發(fā)明者劉正軍,文周,鷹張,張祥福申請(qǐng)人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司