本發(fā)明涉及塑料制造技術領域,特別是涉及一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴配方及其制備方法。
背景技術:
在通用塑料種類里,常規(guī)聚烯烴主要指聚乙烯和聚丙烯。聚乙烯(polyethylene,簡稱pe)是由乙烯單體聚合而制得的一種熱塑性樹脂,工業(yè)上也包括乙烯與少量α-烯烴的共聚物。聚乙烯無臭,無毒,手感似蠟,具有優(yōu)良的耐低溫性能,化學穩(wěn)定性好,能耐大多數(shù)酸堿的侵蝕,被廣泛應用于薄膜、中空制品、電線電纜、管材等領域。聚丙烯(polypropylene,簡稱pp)是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂,也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內,通常為半透明無色固體,無臭無毒;由于結構規(guī)整而高度結晶化,故熔點可高達167℃。密度小,是最輕的通用塑料;對水特別穩(wěn)定,在水中吸水率僅為0.01%左右;耐熱、耐腐蝕,制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點。其強度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介電性能和高頻絕緣性且不受濕度影響。由于其以上優(yōu)異的性能,廣泛應用于包裝、管材、服裝、汽車、家用電器等領域。但其在-35℃低溫時變脆,不耐磨、易老化。
隨著生活水平的提高以及節(jié)能、減排、環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展意識的增強,在汽車、家用電器等許多領域都提出了高性能化、輕量化的要求。例如雖然聚丙烯強度高于聚乙烯,拉伸強度可達30mpa以上,但仍然限制了其在高性能要求領域的應用??v觀聚合物增強塑料的發(fā)展,以芳綸纖維、碳纖維、玻璃纖維增強聚合物材料最為突出,性能可以鋼材媲美甚至有過之而無不及,密度卻遠遠低于鋼材,而其中又以玻璃纖維高強、高模以及成本較低備受市場關注和歡迎。長玻纖增強聚丙烯(longglassfiberreinforcedpolypropylene.簡稱lgfpp)是倍受人們關注的新品種之一。一般聚丙烯樹脂拉伸強度在20-30mpa,彎曲強度在25-50mpa,彎曲模量在800-1500mpa之間,而lgfpp的拉伸強度提高到100-150mpa,是純樹脂的3-5倍,彎曲強度和模量也是原來的3-5倍左右,力學性能大大提高;當制成單向連續(xù)玻纖增強片材時,其拉伸強度高達700-1000mpa,復合成多層板材后拉伸強度也可高達300-400mpa。作為汽車模塊載體材料,該材料不僅能有效地提高制品的剛性、抗沖擊強度、抗蠕變性能和尺寸穩(wěn)定性,而且可以做出復雜的汽車模塊制品。
但是,一方面由于某些特定領域的應用,長期暴露在太陽光下,對抗紫外性能和熱氧老化性能提出了更高的要求,比如140℃下1000h熱氧老化后拉伸強度性能保留率需達到80%以上;另一方面,現(xiàn)有聚丙烯材料對玻纖浸漬效果較差,直接影響了制品的力學性能;有通過技術改進用過氧化物對聚丙烯進行降解處理來提高其流動性能,或者添加潤滑或流動促進劑等小分子添加劑對pp、pe進行改性,雖然提高了聚烯烴的流動性能,改善了其與玻纖的浸漬效果,但同時損害了它們的力學性能。此外,由于聚烯烴材料粘度調控存在不足,使其應用于單向連續(xù)玻纖增強片材時,市場上聚丙烯片材厚度只能達到0.2-0.3mm,聚乙烯片材厚度主要在0.25-0.3mm,滿足不了輕量化和高性能化發(fā)展需求。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術存在的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴及其制備方法。
本發(fā)明一方面提供一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴,其特征在于:按質量份計,配方包括:
1)聚烯烴100份;
2)抗紫外老化助劑0.5-2份;
3)抗氧劑0.5-2份;
4)流動促進劑0.2-2份;
5)增韌劑2-10份;
6)相容劑1-5份。
優(yōu)選為,所述的聚烯烴選自聚乙烯、聚丙烯中的一種。
優(yōu)選為,所述的抗紫外老化助劑選自聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑hs-944、聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑hs-950中的一種。
優(yōu)選為,所述的抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑168、抗氧劑dstp、抗氧劑p-epq、抗氧劑pep-36a、抗氧劑300、抗氧劑pat218中的一種或幾種復配。
優(yōu)選為,所述的流動促進劑選自超支化聚合物樹脂hyperc100t、超支化聚合物樹脂cyd-2136pe中的一種。
優(yōu)選為,所述的增韌劑選自乙烯辛烯共聚物poe、乙烯醋酸乙烯酯共聚物eva、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物sbs、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物sis、納米二氧化硅、超支化樹脂cyd-6100等中的一種或幾種復配。
優(yōu)選為,所述的相容劑選自以聚烯烴為載體的接枝物,接枝單體為馬來酸酐mah或甲基丙烯酸縮水甘油酯gma。
本發(fā)明有益效果如下幾點:
1)針對浸漬玻纖用聚烯烴樹脂和玻璃纖維結構特點,采用超支化聚合物對其流動性能和相容性進行改進,從而達到制備性能優(yōu)異的玻纖增強熱塑性材料;其中超支化聚合物微觀結構為基體與聚烯烴具有很好相容性,支化末端為與玻纖具有非常好結合力的活性官能團的球狀分子;由于這種球狀結構對聚烯烴分子鏈起到潤滑效果,大大提高了聚烯烴熔體的流動性能,使其玻纖增強材料應用與片材時可實現(xiàn)超薄化、高性能化;而超支化尾端活性官能團與玻纖結合,增強了聚烯烴樹脂與玻纖之間的界面結合能力,提高了力學性能。
2)采用高性能聚合型受阻胺光穩(wěn)定劑,具有與聚烯烴樹脂極佳的相容性和耐抽提性,與傳統(tǒng)受阻胺光穩(wěn)定劑相比分子量分布更窄,有效氮含量更能高;再與多種協(xié)效抗氧劑進行復配,制得耐候性優(yōu)異的長或連續(xù)玻纖增強熱塑性聚烯烴塑料。
本發(fā)明一方面提供高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴的制備方法,其特征在于:包括如下步驟:
將以上組份按照一定比例預混好后,通過雙/單螺桿擠出機熔融混合擠到模頭中進行分流及浸漬,制得高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴。
優(yōu)選為,以聚乙烯為基體樹脂時螺桿擠出機溫度為180-250℃;模頭溫度220-250℃。
優(yōu)選為,以聚丙烯為基體樹脂時螺桿擠出機溫度為:200-250℃;模頭溫度230-260℃。
本制備方法的有益效果如下:
該制備方法制備出來的長玻纖增強聚烯烴粒子力學性能優(yōu)良,耐候性優(yōu)異;制備出來的連續(xù)玻纖增強熱塑性聚烯烴片材可實現(xiàn)超薄化和高性能化,復合得到的板材機械強度更高,耐候性優(yōu)異可滿足許多特定領域的應用。該專用料可按照常規(guī)玻纖浸漬設備加工,具有重要現(xiàn)實應用價值,市場前景廣闊。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明各實施例力學性能表。
具體實施方式
下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
下述實施例中所用的材料、試劑等,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑得到。
聚烯烴:(a)聚乙烯,主要指hdpe、ldpe、lldpe以及乙烯與少量α-烯烴的共聚物,其熔融指數(shù)大于等于15g/10min;(b)聚丙烯主要指丙烯聚合或者丙烯與少量乙烯共聚物,其熔融指數(shù)大于等于25g/10min。其中聚烯烴及其組合物主要指pe或者pp,其中pe可以是hdpe、ldpe、lldpe以及乙烯與少量α-烯烴的共聚物的一種或兩種以上復配體系,pp可以是等規(guī)聚丙烯或共聚聚丙烯的單品種或復配體系。
具體實施例1
一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴,按質量份計,配方包括:hdpe樹脂100kg,抗紫外線助劑hs-9440.5kg,抗氧劑10100.2kg,抗氧劑1680.1kg,抗氧劑dstp0.2kg,超支化聚合物樹脂hyperc100t0.2kg,乙烯辛烯共聚物poe2kg,聚乙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯pe-g-gma1kg。
所述的一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴的制備方法,包括如下步驟:將以上組份按照一定比例預混好后,通過單螺桿機組熔融混合擠到“衣架”型模頭中進行分流,最后進入“s”型模頭對玻纖進行充分浸漬,牽條經過冷卻水冷卻造粒,制得長玻纖增強熱塑性粒子lfrt,玻纖含量50%。
具體實施例2
一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴,按質量份計,配方包括::hdpe樹脂80kg,lldpe20kg,抗紫外線助劑hs-9442kg,抗氧劑10100.4kg,抗氧劑1680.2kg,抗氧劑dstp0.4kg,超支化聚合物樹脂hyperc100t2kg,乙烯醋酸乙烯酯共聚物eva5kg,聚乙烯接枝馬來酸酐pe-g-mah3kg。
所述的一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴的制備方法,包括如下步驟:將以上組份按照一定比例預混好后,通過單螺桿機組熔融混合擠到“衣架”型模頭中進行分流,最后進入“s”型模頭對玻纖進行充分浸漬,牽條經過冷卻水冷卻造粒,制得長玻纖增強熱塑性粒子lfrt,玻纖含量控制在50%左右。
具體實施例3
一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴,按質量份計,配方包括:均聚pp樹脂100kg,抗紫外線助劑hs-9502kg,抗氧劑10100.4kg,抗氧劑1680.1kg,抗氧劑pat2180.8kg,超支化聚合物樹脂cyd-2136pe1.2kg,乙烯辛烯共聚物poe6kg,聚丙烯接枝馬來酸酐pp-g-mah5kg。
所述的一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴的制備方法,包括如下步驟:將以上組份按照一定比例預混好后,通過單螺桿機組熔融混合擠到“衣架”型模頭中進行分流,最后進入“s”型模頭對玻纖進行充分浸漬,牽條經過冷卻水冷卻造粒,制得長玻纖增強熱塑性粒子lfrt,玻纖含量50%。
具體實施例4
一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴,按質量份計,配方包括:均聚pp樹脂70kg,共聚pp樹脂30kg;抗紫外線助劑hs-9502kg,抗氧劑10100.4kg,抗氧劑1680.1kg,抗氧劑pat2181.5kg,超支化聚合物樹脂hyperc100t1.0kg,乙烯辛烯共聚物poe5kg,聚丙烯接枝馬來酸酐pp-g-mah2kg。
所述的一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴的制備方法,包括如下步驟:將以上組份按照一定比例預混好后,通過雙螺桿機組熔融混合擠到“衣架”型模頭中進行分流,最后進入“s”型模頭對玻纖進行充分浸漬,牽條經過冷卻水冷卻造粒,制得長玻纖增強熱塑性粒子lfrt,玻纖含量50%。
具體實施例5
一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴,按質量份計,配方包括:hdpe樹脂80kg,lldpe20kg,抗紫外線助劑hs-9442kg,抗氧劑10100.4kg,抗氧劑1680.2kg,抗氧劑dstp0.4kg,超支化聚合物樹脂cyd-2136pe2kg,超支化樹脂cyd-61005kg,聚乙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯pe-g-gma4kg。
所述的一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴的制備方法,包括如下步驟:將以上組份按照一定比例預混好后,通過單螺桿機組熔融混合擠到“衣架”型模頭中進行分流,最后進入“s”型模頭對玻纖進行充分浸漬,成片后經過鋼輥進行壓制冷卻定型、收卷,制得連續(xù)玻纖增強熱塑性帶材cfrt,玻纖含量控制在60%左右,帶材厚度0.22mm。
具體實施例6
一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴,按質量份計,配方包括:均聚pp樹脂100kg,抗紫外線助劑hs-9502kg,抗氧劑10100.4kg,抗氧劑1680.1kg,抗氧劑pat2180.8kg,超支化聚合物樹脂hyperc100t1.2kg,乙烯辛烯共聚物poe6kg,聚丙烯接枝馬來酸酐pp-g-mah3kg。
所述的一種高耐候高流動玻纖浸漬聚烯烴的制備方法,包括如下步驟:將以上組份按照一定比例預混好后,通過雙螺桿機組熔融混合擠到“衣架”型模頭中進行分流,最后進入“s”型模頭對玻纖進行充分浸漬,成片后經過鋼輥進行壓制冷卻定型、收卷,制得連續(xù)玻纖增強熱塑性帶材cfrt,玻纖含量控制在60%左右,帶材厚度0.18mm;然后將其帶材按照纖維方向0°和90°交叉鋪層,經過層壓設備制得厚度為3mm左右的板材。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。