一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形s玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物及其制備方法。復(fù)合物由聚丙烯44%-78%、熱穩(wěn)定劑0-2wt%、加工助劑0-2wt%、聚丙烯專用成核劑0-2wt%、相容劑2%-10wt%、短切異形S玻纖20%-40wt%組成。其制備方法為：將原料在長(zhǎng)徑比為25～50:1的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散，短切異形S玻纖通過(guò)失重式計(jì)量秤從側(cè)喂料加入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)各段溫度設(shè)置在190-240℃，擠出造粒。本發(fā)明提供的材料具有高流動(dòng)性、高剛性、高耐熱、高尺寸穩(wěn)定性，低蠕變、熱氧老化性能優(yōu)異、低翹曲，滿足汽車發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇材料發(fā)展的要求。
【專利說(shuō)明】—種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物及其制備方法，屬于高分子材料及其成型加工領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇起著冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)周邊環(huán)境溫度的作用，要求材料具有高剛性、低翹曲、低蠕變、耐老化、高耐熱、高尺寸穩(wěn)定性的特點(diǎn)。目前汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇主要采用玻纖增強(qiáng)尼龍材料制備，但尼龍材料吸水率高、吸水后尺寸穩(wěn)定性變差是其致命缺點(diǎn)，同時(shí)近年來(lái)隨著 尼龍材料價(jià)格的上漲，汽車零部件廠商成本壓力越來(lái)越大，尼龍材料已經(jīng)不能勝任發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇材料。
[0003]由于超高強(qiáng)度(超過(guò)E玻纖20%)和優(yōu)異的耐疲勞、抗蠕變性能，高強(qiáng)度玻璃纖維(簡(jiǎn)稱S玻纖)近年來(lái)在熱塑性復(fù)合材料領(lǐng)域發(fā)展很快，S短玻纖增強(qiáng)的聚丙烯，其性能甚至超過(guò)相應(yīng)的長(zhǎng)纖聚丙烯(LFTPP)，就力學(xué)性能來(lái)說(shuō)完全可以勝任發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇材料，但是通常玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料翹曲變形程度大，注塑成發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇后零部件的動(dòng)平衡性能難以保證，因此一般玻纖增強(qiáng)聚丙烯不適合用于發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇。
[0004]為了滿足使用需求，需要開發(fā)一種能夠勝任發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的新型聚丙烯復(fù)合材料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，滿足汽車材料發(fā)展的需要。
[0006]本發(fā)明采用聚丙烯、相容劑、短切異形S玻璃纖維(flat fiber)、熱穩(wěn)定劑、聚丙烯專用成核劑共混制備了一種汽車發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇用異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，該復(fù)合材料由于采用截面扁平的異形S玻璃纖維(flat fiber)增強(qiáng)，不僅顯著提高了聚丙烯復(fù)合材料剛性和耐熱性，力學(xué)性能超過(guò)濕態(tài)尼龍材料，而且由于異形S玻璃纖維的截面為非圓形，通常呈現(xiàn)扁平狀，纖維整體呈現(xiàn)類似滑石粉的片狀結(jié)構(gòu)，因此流動(dòng)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于通常的圓形截面玻璃纖維，制件表面沒有浮纖，而且注塑過(guò)程中在制件內(nèi)部的分布趨向于各向同性，因此也不會(huì)產(chǎn)生一般短玻纖增強(qiáng)材料所出現(xiàn)的翹曲變形現(xiàn)象，完全可以勝任發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇材料。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，由以下以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分組成:
[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，由以下以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分組成:
2.權(quán)利要求1所述的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，由以下以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)的組分組成:
3.權(quán)利要求1或2所述的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述聚丙烯選自熔體流動(dòng)速率為I~1000g/10min的均聚聚丙烯、共聚聚丙烯或者兩者的混合物； 所述的相容劑選自極性單體接枝聚合物，其中聚合物基體選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α -乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的一種或者其混合物，極性單體選自馬來(lái)酸酐、富馬酸、衣康酸、檸康酸、檸康酸酐、乙烯基丁二酸酐、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯中的一種或其混合物。
4.權(quán)利要求1或2所述的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的熱穩(wěn)定劑為酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、丙烯酰基官能團(tuán)與硫代酯的復(fù)合物類和杯芳烴中的任意一種或任意的混合物； 所述的聚丙烯專用成核劑選自超細(xì)滑石粉、山梨醇類、有機(jī)磷酸鹽類的一種或者其混合物； 所述的加工助劑選自低分子酯類、硬脂酸復(fù)合酯類、酰胺類中的一種或其混合物。
5.權(quán)利要求1或2所述的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的短切異形S玻纖為聚丙烯專用短切S玻璃纖維，截面為扁平狀，截面寬厚比為2~10。
6.權(quán)利要求5所述的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的短切異形S玻纖截面寬厚比為4~8。
7.權(quán)利要求1或2所述的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的熱穩(wěn)定劑為酚類、亞磷酸酯類或者酚類與亞磷酸酯類的混合物。
8.權(quán)利要求1或2所述的一種用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物，其特征在于，所述的相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯。
9.權(quán)利要求1~8任一項(xiàng)所述用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻風(fēng)扇的異形S玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合物的制備方法，其特征在于，具體步驟如下: 將聚丙烯、熱穩(wěn)定劑、加工助劑、聚丙烯專用成核劑、相容劑在長(zhǎng)徑比為25~50:1的雙螺桿擠出機(jī)中熔融混合分散，短切異形S玻纖從側(cè)喂料加入雙螺桿擠出機(jī)，擠出機(jī)各段溫度設(shè)置在190-240°C，擠出造粒，最終得到產(chǎn)品。
【文檔編號(hào)】C08K7/14GK103951873SQ201410070323
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月27日
【發(fā)明者】李志平, 周英輝, 陳延安, 孫剛, 李國(guó)明, 趙斌, 程文超 申請(qǐng)人:上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司