專利名稱：一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，尤其是涉及一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法。
背景技術：
長玻璃纖維增強熱塑性塑料是一種玻璃纖維長度與粒料長度相同的增強型熱塑性塑料。在纖維含量相同的情況下，與普通的短纖維增強熱塑性塑料相比，長纖維增強熱塑性塑料有更高的強度、模量、耐疲勞性、耐熱性和更好的尺寸穩(wěn)定性。然而，雖然長玻璃纖維增強熱塑性塑料的強度和剛性較好，但是抗沖擊強度常常不能滿足實際需求。如中國專利CN101338051A公開了一種長玻璃纖維增強聚丙烯材料及其制備方法，它是將聚丙烯、流動改性劑、相容劑、抗氧劑及潤滑劑混合后擠出熔體形成熔池，長玻璃纖維被引入熔池中進行浸潰、包覆，然后冷卻、切粒得到長玻璃纖維增強聚丙烯粒料。通過該方法制成的長玻璃纖維增強聚丙烯材料的缺口沖擊強度低于35KJ/m2。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種強度高、剛性好的高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，由包含以下重量百分比的組分制成長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料60-80% ；增韌母粒20-40%。所述的長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料由包含以下重量份的組分制成聚丙烯45-60，玻璃纖維40-50，相容劑2-3，潤滑劑0-0.5，抗氧劑0.5-1。所述的增韌母粒包括以下組分及其重量份含量聚丙烯60-80，增韌劑20-40，抗氧劑O. 2-0. 5。所述的相容劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯或甲基丙烯酸縮水甘油酯與聚丙烯的共聚物。所述的潤滑劑選自石蠟、聚丙烯蠟、聚乙烯蠟、酰胺蠟、硬脂酸和/或其鹽中的一種或多種。
所述的抗氧劑選自受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯或硫醚類抗氧劑中的一種或多種。所述的抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑1098、抗氧劑168和/或抗氧劑DSTDP中的一種或多種。所述的增韌劑為橡膠或熱塑性彈性體。所述的增韌劑選自三元乙丙橡膠EPDM、聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS或聚烯烴彈性體POE中的一種或多種。一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟(I)制備長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料a、按照以下重量份的組分備料聚丙烯45-60、玻璃纖維40_50、相容劑2_3、潤滑劑0-0. 5、抗氧劑O. 5-1，b、將聚丙烯、玻璃纖維、相容劑、潤滑劑及抗氧劑混合，并在180_22(TC條件下塑化熔融，得到熔融的聚丙烯樹脂熔體，C、通過雙螺桿擠出機將熔融的樹脂熔體擠到熔融浸潰模具中，同時連續(xù)玻璃纖維由紗架引出，進入含有熔融的聚丙烯樹脂熔體的浸潰模頭，在模頭內實現(xiàn)纖維的分散和浸潤，d、冷卻固化，將上述復合材料根據需求經切粒機切粒，得到長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料；

(2)制備增韌母粒a、按照以下重量份的組分備料聚丙烯60-80、增韌劑20-40、抗氧劑O. 2-0. 5，b、將聚丙烯、增韌劑、抗氧劑加入到高速混合機中進行高速混合5-10分鐘，C、將上述混合物放入雙螺桿擠出機中，在180_220°C條件下進行擠出并造粒，得到增韌母粒；(3)制備高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料a、按照以下組分及重量百分比含量備料長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料60-80%、增韌母粒 20-40% ；b、將長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料與增韌母粒加入到高速混合機中混合均勻，即得產品。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于加入了增韌母粒，使制得的長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料具備良好的抗沖擊性能，其缺口沖擊強度可達52KJ/m2，而強度和剛性也保持在較高的水平，綜合性能優(yōu)越。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例1高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟(I)將聚丙烯46kg、馬來酸酐接枝聚丙烯3kg、聚丙烯臘O. 4kg、氧劑10100. 2kg、抗氧劑1680. 4kg在180 220°C條件下塑化熔融，得到聚丙烯樹脂熔體；將連續(xù)的玻璃纖維經過所述聚丙烯樹脂的熔體浸潰，使得玻璃纖維完全浸潤；上述玻璃纖維由紗架引出，經張力輥調節(jié)張力，進入熔體浸潰模頭，在模頭內實現(xiàn)纖維的分散和浸潤，通過模頭的纖維的出口控制纖維的含量為50kg，冷卻固化，經切粒機切成IOmm長度，得到長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料A ；(2)將聚丙烯樹脂79. 7kg、三元乙丙橡膠EPDM 20kg、抗氧劑10100. 1kg、抗氧劑1680. 2kg加入到高速混合機中進行高速混合5分鐘，然后放入雙螺桿擠出機中，在180 200°C溫度下擠出并造粒，得到增韌母粒B ；(3)將長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料A 60kg與增韌阻燃母粒B 40kg，加入到高速混合機中混合均勻即可。制備得到的產品性能測試結果見表I。實施例2高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟(I)將聚丙烯57. 4kg、馬來酸酐接枝聚丙烯2kg、抗氧劑10100. 2kg、抗氧劑1680. 4kg在180 220°C條件下塑化熔融，得到聚丙烯樹脂熔體；將連續(xù)的玻璃纖維經過所述聚丙烯樹脂的熔體浸潰，使得玻璃纖維完全浸潤；上述玻璃纖維由紗架引出，經張力輥調節(jié)張力，進入熔體浸潰模頭，在模頭內實現(xiàn)纖維的分散和浸潤，通過模頭的纖維的出口控制纖維的含量為40kg，冷卻固化，經切粒機切成12_長度，得到長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料C ；(2)將聚丙烯樹脂69. 7kg、三元乙丙橡膠EPDM 30kg、抗氧劑10100. 1kg、抗氧劑1680. 2kg加入到高速混合機中進行高速混合5分鐘，然后放入雙螺桿擠出機中，在180 210°C溫度下擠出并造粒，得到增韌母粒D ；(3)將長玻璃纖 維 增強聚丙烯復合材料C 70kg與增韌阻燃母粒D 30kg，加入到高速混合機中混合均勻即可。 制備得到的產品性能測試結果見表I。實施例3高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟(I)將聚丙烯46. 4kg、馬來酸酐接枝聚丙烯3kg、抗氧劑10100. 2kg、抗氧劑1680. 4kg在180 220°C條件下塑化熔融，得到聚丙烯樹脂熔體；將連續(xù)的玻璃纖維經過所述聚丙烯樹脂的熔體浸潰，使得玻璃纖維完全浸潤；上述玻璃纖維由紗架引出，經張力輥調節(jié)張力，進入熔體浸潰模頭，在模頭內實現(xiàn)纖維的分散和浸潤，通過模頭的纖維的出口控制纖維的含量為50kg，冷卻固化，經切粒機切成I Imm長度，得到長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料E ；(2)將聚丙烯樹脂59. 7kg、聚烯烴彈性體POE 40kg、抗氧劑10100. lkg、抗氧劑1680. 2kg加入到高速混合機中進行高速混合5分鐘，然后放入雙螺桿擠出機中，在180 210°C溫度下擠出并造粒，得到增韌母粒F ；(3)將長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料E 80kg與增韌阻燃母粒F 20kg,加入到高速混合機中混合均勻即可。制備得到的產品性能測試結果見表I。表I實施例1、2、3產品性能結果測試
權利要求
1.一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，該材料由包含以下重量百分比的組分制成 長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料 60-80% ； 增韌母粒20-40%。
2.根據權利要求1所述的一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述的長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料由包含以下重量份的組分制成聚丙烯45-60、玻璃纖維40-50、相容劑2-3、潤滑劑0-0. 5、抗氧劑O. 5-1。
3.根據權利要求1所述的一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述的增韌母粒由包含以下重量份的組分制成聚丙烯60-80、增韌劑20-40、抗氧劑O.2—0. 5 ο
4.根據權利要求2所述的一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述的相容劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯或甲基丙烯酸縮水甘油酯與聚丙烯的共聚物。
5.根據權利要求2所述的一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述的潤滑劑選自石蠟、聚丙烯蠟、聚乙烯蠟、酰胺蠟、硬脂酸和/或其鹽中的一種或多種。
6.根據權利要求2或3所述的一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述的抗氧劑選自受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯或硫醚類抗氧劑中的一種或多種。
7.根據權利要求2或3所述的一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述的抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑1098、抗氧劑168和/或抗氧劑DSTDP中的一種或多種。
8.根據權利要求3所述的一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述的增韌劑為橡膠或熱塑性彈性體。
9.根據權利要求3所述的一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，其特征在于，所述的增韌劑選自三元乙丙橡膠EPDM、聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS或聚烯烴彈性體POE中的一種或多種。
10.一種如權利要求1中所述的高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)制備長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料 a、按照以下重量份的組分備料聚丙烯45-60、玻璃纖維40-50、相容劑2_3、潤滑劑0-0. 5、抗氧劑 O. 5-1， b、將聚丙烯、玻璃纖維、相容劑、潤滑劑及抗氧劑混合，并在180-22(TC條件下塑化熔融，得到熔融的聚丙烯樹脂熔體， C、通過雙螺桿擠出機將熔融的樹脂熔體擠到熔融浸潰模具中，同時連續(xù)玻璃纖維由紗架引出，進入含有熔融的聚丙烯樹脂熔體的浸潰模頭，在模頭內實現(xiàn)纖維的分散和浸潤， d、冷卻固化，將上述復合材料根據需求經切粒機切粒，得到長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料； (2)制備增韌母粒 a、按照以下重量份的組分備料聚丙烯60-80、增韌劑20-40、抗氧劑O.2-0. 5， b、將聚丙烯、增韌劑、抗氧劑加入到高速混合機中進行高速混合5-10分鐘， c、將上述混合物放入雙螺桿擠出機中，在180-220V條件下進行擠出并造粒，得到增韌母粒； (3)制備高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料 a、按照以下組分及重量百分比含量備料長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料60-80%、增 韌母粒20-40% ； b、將長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料與增韌母粒加入到高速混合機中混合均勻，即得女口廣叩ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法，由包含以下重量百分比的組分制成長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料60-80％，增韌母粒20-40％；其中，長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料由包含以下重量份的組分制成聚丙烯45-60，玻璃纖維40-50，相容劑2-3，潤滑劑0-0.5，抗氧劑0.5-1；增韌母粒由包含以下重量份的組分制成聚丙烯60-80，增韌劑20-40，抗氧劑0.2-0.5。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明制備得到的高韌性長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料具備良好的抗沖擊性能，其缺口沖擊強度可達52KJ/m2，同時，其強度和剛性也保持在較高的水平，綜合性能優(yōu)越。
文檔編號C08K7/14GK103044764SQ201110313330
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權日2011年10月14日
發(fā)明者肖玲玲, 孫利明 申請人:合肥杰事杰新材料股份有限公司