本發(fā)明涉及塑料制品，特別涉及一種增韌改性聚丙烯及其制備工藝。

背景技術(shù)：

聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹(shù)脂。聚丙烯作為通用熱塑性塑料中增長(zhǎng)最快的品種，在經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生活中的地位日益重要，在汽車工業(yè)、家用電器、電子、包裝及建材、家具等方面具有廣泛的應(yīng)用。

聚丙烯由于其力學(xué)性能優(yōu)異，耐熱性好，耐應(yīng)力開(kāi)裂性和剛性優(yōu)異，且易于加工成型，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，但是其對(duì)缺口敏感，易脆斷，韌性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種增韌改性聚丙烯，具有增韌的效果。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種增韌改性聚丙烯，以重量計(jì)，包含以下組分，聚丙烯52-67份；玻璃纖維25-40份；玻纖處理劑5份；相容劑3份；改性纖維10-30份；所述改性纖維為Cu-Ag合金原位纖維復(fù)合材料。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，玻璃纖維是一種無(wú)機(jī)非金屬材料，抗腐蝕性好，機(jī)械強(qiáng)度高，向聚丙烯中加入玻璃纖維進(jìn)行增強(qiáng)改性，能夠提高彈性模量、強(qiáng)度大、尺寸穩(wěn)定、熱變形溫度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠在一定程度上提高聚丙烯的韌性。

為進(jìn)一步提高聚丙烯的韌性，在增韌改性聚丙烯中還加入Cu-Ag合金原位纖維復(fù)合材料，Cu-Ag合金原位纖維復(fù)合材料是一種用銅和銀合金制作而成的復(fù)合材料，Ag相呈細(xì)纖維狀分布在Cu基體內(nèi)，Cu和Ag均為面心立方基體，具有豐富的滑移系，另外，Cu-Ag合金原位纖維復(fù)合材料還存在大量形變孿晶帶，使得Cu-Ag合金原位纖維復(fù)合材料能夠在受力后發(fā)生形變，將Cu-Ag合金原位纖維復(fù)合材料加入到增韌改性聚丙烯中，能夠大幅度提高增韌改性聚丙烯的韌性，與玻璃纖維起到協(xié)同增韌的效果。

聚丙烯是非極性樹(shù)脂，與其他材料的熔合性差，玻璃纖維和改性纖維均很難以與聚丙烯結(jié)合。在增韌改性聚丙烯中加入玻纖處理劑，玻纖處理機(jī)分散在聚丙烯中，再向聚丙烯中加入玻璃纖維和改性纖維，聚丙烯中的玻纖處理劑能對(duì)增強(qiáng)玻璃纖維、改性纖維與聚丙烯之間的結(jié)合，提高聚丙烯的彈性模量、韌性、硬度和耐蠕變性。

為進(jìn)一步促進(jìn)玻璃纖維、改性纖維與聚丙烯結(jié)合，在增韌改性聚丙烯中加入相容劑，相容劑又稱增容劑，是指借助分子間的鍵合力，促使不相容的兩種聚合物結(jié)合在一起，進(jìn)而得到穩(wěn)定共混物的助劑。在增韌改性聚丙烯中加入相容劑后，進(jìn)一步促進(jìn)聚丙烯與玻璃纖維、改性纖維之間的結(jié)合，提高增韌改性聚丙烯的韌性和彈性模量。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：按重量計(jì)，所述增韌改性聚丙烯內(nèi)還包括稀土β-成核劑0.001-2份。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，高聚物材料的性能不僅依賴高分子本身的性能，也與聚集態(tài)結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。聚丙烯的晶體形態(tài)有α、β、γ、δ和擬六方態(tài)5種，其中以α-晶型聚丙烯最為常見(jiàn)和穩(wěn)定，具有增剛、抗蠕變等性能。β-晶型聚丙烯屬于熱動(dòng)力學(xué)亞穩(wěn)定晶型，雖然其剛性和屈服強(qiáng)度低，但是具有較好的韌性和熱穩(wěn)定性。再增韌改性聚丙烯內(nèi)加入稀土β-成核劑后，能夠促進(jìn)α-晶型聚丙烯轉(zhuǎn)變?yōu)棣?晶型聚丙烯，提高增韌改性聚丙烯的韌性，同時(shí)增韌改性聚丙烯內(nèi)加入Cu-Ag合金原位纖維復(fù)合材料，能夠起到增剛和提高屈服強(qiáng)度的作用，彌補(bǔ)β-晶型聚丙烯力學(xué)性能上的不足。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述玻纖處理劑為硅烷偶聯(lián)劑。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，玻纖處理劑是指能對(duì)玻璃纖維表面處理的物質(zhì)。玻璃纖維的表面處理是在玻璃纖維表面覆蓋一層偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑又能與高聚物基體發(fā)生物理或化學(xué)的作用，使玻璃纖維與聚丙烯依靠偶聯(lián)劑緊密的結(jié)合在一起。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸十八酯-馬來(lái)酸酐的共聚物中的一種。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸十八酯-馬來(lái)酸酐的共聚物均為聚丙烯的相容劑。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，無(wú)堿玻璃纖維加入到增韌改性聚丙烯后，能夠?qū)郾┻M(jìn)行增強(qiáng)改性。

本發(fā)明的進(jìn)一步設(shè)置為：所述聚丙烯為55份，所述玻璃纖維為45份，所述稀土β-成核劑為0.1份。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，聚丙烯55份，玻璃纖維45份，稀土β-成核劑0.1份，增韌改性聚丙烯韌性好，彈性模量高，耐蠕變，強(qiáng)度高。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種上述增韌改性聚丙烯的制備工藝，包括步驟(1)，稱取配方量的聚丙烯和玻纖處理劑，加熱至熔融狀態(tài)；步驟(2)，將步驟(1)獲得的混合物冷卻至80℃，加入配方量的玻璃纖維、相容劑、改性纖維混合均勻后，加入雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，烘干后獲得增韌改性聚丙烯。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，先將聚丙烯和玻纖處理劑熔融后，然后將玻璃纖維、相容劑、改性纖維加入后混合均勻，擠出造粒即可獲得增韌改性聚丙烯。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：通過(guò)采用在聚丙烯中加入玻纖處理劑，再加入相容劑，使得聚丙烯能夠結(jié)合玻璃纖維及改性纖維，對(duì)聚丙烯進(jìn)行增強(qiáng)改性，在起到增韌的同時(shí)，還提高增韌改性聚丙烯的力學(xué)性能，抗蠕變，彈性模量高，達(dá)到了增韌、高彈性模量、剛度高的效果。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說(shuō)明書(shū)后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出沒(méi)有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。

實(shí)施例1：一種增韌改性聚丙烯的制備工藝，包括步驟(1)，按以下表1的各組分含量，稱取聚丙烯和玻纖處理劑，玻纖處理劑選用硅烷偶聯(lián)劑，聚丙烯和玻纖處理劑加熱至熔融狀態(tài)，維持3小時(shí)。步驟(2)，將步驟(1)的混合物降溫至80℃后，按以下表1中的各組分含量稱取玻璃纖維、相容劑、改性纖維、稀土β-成核劑，加入步驟(1)得到的混合物中，攪拌均勻后，加入到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，再用烘箱烘干，獲得增韌改性聚丙烯。

相容劑選用馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯，玻璃纖維選用無(wú)堿玻璃纖維。改性纖維為Cu-Ag合金原位纖維復(fù)合材料，制備方法如下：稱取純度為99.99％的Ag和99.99％的Cu，按重量計(jì)，Ag：Cu＝1:4,。將Ag和Cu加入高頻感應(yīng)爐內(nèi)，將高頻感應(yīng)爐內(nèi)填充滿氬氣，將Ag和Cu熔煉成合金后，將合金溶體澆入模具內(nèi)，得到合金鑄錠，將合金鑄錠通過(guò)冷加工和中間退火，加工成直徑為0.01的絲材，再將絲材剪斷，剪短后的絲材長(zhǎng)度在0.01-1mm之間即可，獲得Cu-Ag合金原位纖維復(fù)合材料。

力學(xué)性能試驗(yàn)：將獲得的增韌改性聚丙烯用注塑機(jī)注塑呈力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)樣條，注塑溫度為200℃，背壓2MPa,冷卻時(shí)間40s。拉伸性能測(cè)試按照ISO527-2-1994，測(cè)試的拉伸速度為50mm/min。懸臂梁缺口沖擊性能測(cè)試按照ISO180-2001進(jìn)行。測(cè)試5根樣品，取平均值為樣品的測(cè)試值，并在以下表1中列出。

實(shí)施例2：按以下表1中列出的各組分含量重復(fù)實(shí)施例1的方法，用丙烯酸十八酯-馬來(lái)酸酐的共聚物代替馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯，并在以下表1中列出力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)施例3：按以下表1中列出的各組分含量重復(fù)實(shí)施例1的方法，在以下表1中列出力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

實(shí)施例4：按以下表1中列出的各組分含量重復(fù)實(shí)施例1的方法，在以下表1中列出力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)比例1：按以下表1中列出的各組分含量重復(fù)實(shí)施例1的方法，在以下表1中列出力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)比例2：按以下表1中列出的各組分含量重復(fù)實(shí)施例1的方法，在以下表1中列出力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)比例3：按以下表1中列出的各組分含量重復(fù)實(shí)施例1的方法，在以下表1中列出力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)比例4：按以下表1中列出的各組分含量重復(fù)實(shí)施例1的方法，在以下表1中列出力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)比例5：按以下表1中列出的各組分含量重復(fù)實(shí)施例1的方法，在以下表1中列出力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)比例6：一種增韌改性聚丙烯制備工藝，包括按以下表1的各組分含量，稱取聚丙烯、玻纖處理劑、玻璃纖維、相容劑、改性纖維、稀土β-成核劑，加溫至80℃后攪拌均勻，加入到雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，再用烘箱烘干，獲得增韌改性聚丙烯。在以下表1中列出力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果。

表1