一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，所述長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料包含：30wt％～75wt％的聚丙烯；20wt％～60wt％的長(zhǎng)玻璃纖維；0.05wt％～5wt％的納米金屬氧化物；0.1wt％～1wt％的抗氧劑；0.5wt％～3wt％的高分子穩(wěn)定劑；1wt％～3wt％的相容劑；0.5wt％～1.5wt％的黑色母粒。本發(fā)明采用納米金屬氧化物及高分子穩(wěn)定劑，并控制各組分的用量，對(duì)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料進(jìn)行改性，確保穩(wěn)定劑不會(huì)隨環(huán)境變化遷移到產(chǎn)品表面，從而在長(zhǎng)期熱氧條件下維持產(chǎn)品良好性能，利于應(yīng)用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種長(zhǎng)玻纖増強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯(Polypropylene，簡(jiǎn)稱(chēng)PP)是一種半結(jié)晶的熱塑性塑料，其具有良好的物理 機(jī)械性能、化學(xué)性能和加工性能，因此，聚丙烯在建筑工程材料、電動(dòng)工具、汽車(chē)和家用電器 材料等方面均有廣泛的用途。為了得到更廣泛的應(yīng)用，通常將聚丙烯進(jìn)行改性，例如滑石粉 填充、碳酸鈣填充、玻纖增強(qiáng)等。玻纖增強(qiáng)聚丙烯作為一種通用工程塑料，具有高強(qiáng)度、高剛 性、高韌性、低密度、低翹曲、蠕變性以及抗動(dòng)態(tài)疲勞性能優(yōu)異的性能，玻纖增強(qiáng)聚丙烯性?xún)r(jià) 比高，因此廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、家電與電動(dòng)工具等結(jié)構(gòu)零部件，以取代金屬、尼龍等材料。
[0003] 聚丙烯在存儲(chǔ)、加工和使用過(guò)程中，極易受熱、氧氣與紫光線等外界因素引發(fā)老化 降解，導(dǎo)致其制品表面變色、粉化、力學(xué)和機(jī)械性能大幅度下降，影響其使用安全。在上述外 界因素中熱氧老化是最重要的因素。目前較好的解決方法是在聚丙烯熔融擠出階段加入適 量的抗氧劑，來(lái)提高其耐熱氧化性能。受阻酚、亞磷酸酯及其復(fù)合產(chǎn)品是當(dāng)前聚丙烯抗氧劑 的主體，而這些抗氧劑本身是一種有機(jī)小分子化合物，上述抗氧劑易從聚烯烴中不斷向外 迀移，導(dǎo)致聚丙烯的抗氧化效果不理想。如公開(kāi)號(hào)為CN103601974A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種 黑色耐熱氧老化的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料，公開(kāi)號(hào)為CN105111590A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種 高耐候抗老化玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料，上述兩個(gè)專(zhuān)利公開(kāi)的聚丙烯材料的穩(wěn)定性還是比較 差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，所述長(zhǎng)玻纖增 強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料具有較好的長(zhǎng)期的抗熱氧老化性能。
[0005] 有鑒于此，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，包括： 聚丙烯 30wi%~75wt%; 長(zhǎng)玻璃纟f維 2Qwt%~60wt%; 相容劑 I wt%~3 wt%:
[0006] 納米金屬氧化物 0.05wt%~5 wt°/〇; 抗氧劑 0.1 wt%~I w ?%; 鬲分子穩(wěn).定劑 0.5wt%~3wt%: 黑色母粒 0.5wt%~1.5 wi%。
[0007] 優(yōu)選的，所述長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙稀復(fù)合材料中還包括0.2wt%~lwt%的潤(rùn)滑劑。
[0008] 優(yōu)選的，所述聚丙烯為高抗沖共聚聚丙烯和高剛性均聚聚丙烯中的一種或多種； 所述聚丙稀的恪體流動(dòng)速率為30~200g/10min;所述高抗沖共聚聚丙稀的共聚單體乙烯基 含量為4~15mol%，沖擊強(qiáng)度為4~lOkg/cm2;所述高剛性均聚聚丙烯的結(jié)晶度大于等于 70% 〇
[0009] 優(yōu)選的，所述高分子穩(wěn)定劑為含有多種活性基團(tuán)的聚合性高分子量穩(wěn)定劑，所述 活性基團(tuán)選自受阻胺和受阻酚中的一種或多種。
[0010] 優(yōu)選的，所述抗氧劑選自芳香胺類(lèi)抗氧劑、受阻酚類(lèi)抗氧劑和亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑 中的一種或多種;所述納米金屬氧化物選自氧化鋅、氧化鋁和氧化鎂中的一種或多種。
[0011] 優(yōu)選的，所述玻璃纖維為無(wú)堿玻纖，線密度為1000~3600TEX;所述黑色母粒為以 聚丙烯或聚乙烯為載體的黑色母粒;所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、惡唑啉改性聚丙 烯或丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚丙烯;所述馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為20~ 100g/min，馬來(lái)酸酐的接枝率大于等于0.7%。
[0012]優(yōu)選的，所述高分子穩(wěn)定劑的含量為1~2wt%。
[0013] 優(yōu)選的，戶斤述納米金屬氧化物的含量為0.3~3.5wt%。
[0014] 本申請(qǐng)還提供了一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括：
[0015] 將30wt %~75wt %的聚丙稀、20wt %~60wt %的長(zhǎng)玻璃纖維、Iwt %~3wt %的相 容劑、0.05*1:%~5￥1:%的納米金屬氧化物、0.1￥1:%~1￥1:%的抗氧劑、0.5￥1:%~3￥1:%的 高分子穩(wěn)定劑和〇. 5wt %~1.5wt %的黑色母粒采用熔融浸漬法制備，得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙 稀復(fù)合材料。
[0016] 優(yōu)選的，所述長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法具體為：
[0017] 將30wt %~75wt %的聚丙稀、Iwt %~3wt %的相容劑、0 · 05wt %~5wt %的納米金 屬氧化物、O.lwt%~lwt%的抗氧劑、0.5wt %~3wt %的高分子穩(wěn)定劑和0.5wt %~ 1.5wt %的黑色母粒混合后進(jìn)行熔融擠出，得到熔體；
[0018] 將所述熔體擠入浸漬模具中，將20wt %~60wt %的長(zhǎng)玻璃纖維通過(guò)所述浸漬模具 與所述熔體浸漬，冷卻后得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。
[0019] 本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其包括:30wt%~75wt%的聚丙 稀，20wt %~60wt %的長(zhǎng)玻璃纖維；Iwt %~3wt %的相容劑;0 · 05wt %~5wt %的納米金屬 氧化物;〇· lwt%~lwt%抗氧劑;0·5wt%~3wt%的高分子穩(wěn)定劑;0·5wt%~1 ·5wt%黑色 母粒。本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其通過(guò)采用納米金屬氧化物與高分 子穩(wěn)定劑有利于提高復(fù)合材料的穩(wěn)定性，并控制上述各種組分的含量，使各種組分協(xié)同作 用，對(duì)長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料進(jìn)行改性，使穩(wěn)定劑不會(huì)隨環(huán)境變化迀移到復(fù)合材料表 面，從而使復(fù)合材料具有較好的長(zhǎng)期抗熱氧老化性能。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是 應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的 限制。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，包括： 聚丙稀 30wt%~75wt%: 長(zhǎng)玻璃纖維 20wt%~60wt%;
[0022] 相容劑 I wt%~3 wt% ; 納米金屬氧化物. 0.05wt%~5 wt%: 抗氧劑 0.1 wt%、] w t%:
[0023] 高分子穩(wěn)定劑 0.5wt%~3wi%: 黑.色母粒 0.5.wt%~1.5械％。.
[0024]本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其利用穩(wěn)定劑為大分子量化合物 的特性，使其較少或不迀移至復(fù)合材料的表面，從而提高了復(fù)合材料的長(zhǎng)期抗熱氧老化性 能。
[0025]在所述長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料中，所述聚丙烯與長(zhǎng)玻璃纖維均為復(fù)合材料的 基體材料。其中，所述聚丙烯為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的材料，對(duì)此本申請(qǐng)沒(méi)有特別的限制， 示例的，本申請(qǐng)所述聚丙烯優(yōu)選選自高抗沖共聚聚丙烯和高剛性均聚聚丙烯中的一種或多 種;所述聚丙烯的熔體流動(dòng)速率優(yōu)選為30~200g/10min，在實(shí)施例中，所述聚丙烯的熔體流 動(dòng)速率優(yōu)選為50~100g/IOmin ;所述高抗沖共聚聚丙稀的共聚單體乙烯基含量為4~ 15mol%，沖擊強(qiáng)度優(yōu)選為4~lOkg/cm2;所述高剛性均聚聚丙烯結(jié)晶度優(yōu)選大于等于70%。 本申請(qǐng)所述長(zhǎng)玻璃纖維為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的玻璃纖維，此處不再進(jìn)行特別的限制，示 例的，所述長(zhǎng)玻璃纖維優(yōu)選為無(wú)堿玻纖，線密度優(yōu)選為1000~3600tex，在實(shí)施例中，所述長(zhǎng) 玻璃纖維的線密度優(yōu)選為1500~2400tex。本申請(qǐng)中所述聚丙烯的含量為30wt%~75wt%， 在實(shí)施例中，所述聚丙稀的含量?jī)?yōu)選為40wt%~65wt%，更優(yōu)選為45wt%~55wt%。所述長(zhǎng) 玻璃纖維的含量為20wt %~60wt %，在實(shí)施例中，所述長(zhǎng)玻璃纖維的含量?jī)?yōu)選為30wt %~ 55wt%，更優(yōu)選為40wt%~50wt%。本申請(qǐng)所述聚丙稀與長(zhǎng)玻璃纖維的來(lái)源本申請(qǐng)沒(méi)有特 別的限制，可為市售產(chǎn)品。
[0026] 本申請(qǐng)所述相容劑用于增加所述聚丙烯與所述長(zhǎng)玻璃纖維的結(jié)合力。所述相容劑 為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的材料，對(duì)此本申請(qǐng)沒(méi)有特別的限制，示例的，所述相容劑優(yōu)選為馬 來(lái)酸酐接枝聚丙烯、惡唑啉改性聚丙烯或丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚丙烯;本申請(qǐng)所述相 容劑優(yōu)選為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯，所述馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯的熔體流動(dòng)速率優(yōu)選為20~ 100g/min，更優(yōu)選為50~100g/min，所述馬來(lái)酸酐的接枝率大于等于0.7%。所述相容劑的 含量為1?七％~3的％，在實(shí)施例中，所述相容劑的含量?jī)?yōu)選為1.5的％~2.5被％。本申請(qǐng)對(duì) 所述相容劑的來(lái)源沒(méi)有特別的限制，可以為市售產(chǎn)品，也可以按照現(xiàn)有方法制備得到。
[0027] 本申請(qǐng)所述納米金屬氧化物、抗氧劑與高分子穩(wěn)定劑具有抗氧化、熱降解等穩(wěn)定 的作用。本申請(qǐng)所述納米金屬氧化物為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的納米金屬氧化物，示例的，所 述納米金屬氧化物優(yōu)選選自氧化鋅、氧化鋁和氧化鎂中的一種或多種，作為優(yōu)選方案，所述 納米金屬氧化物優(yōu)選為納米氧化鋅;所述納米金屬氧化物的粒徑優(yōu)選為50~400nm，更優(yōu)選 為50~150nm。所述納米金屬氧化物的含量為0.05wt%~5wt%，在實(shí)施例中，所述納米金屬 氧化物的含量?jī)?yōu)選為0.3~3.5wt %，更優(yōu)選為0.5~2wt %。所述抗氧劑優(yōu)選選自芳香胺類(lèi) 抗氧劑、受阻酚類(lèi)抗氧劑和亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑中的一種或多種，所述芳香胺類(lèi)抗氧劑、受阻 酚類(lèi)抗氧劑與亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑均為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的抗氧劑，對(duì)此本申請(qǐng)沒(méi)有特別 的限制，示例的，所述受阻酚類(lèi)抗氧劑為受阻酚類(lèi)抗氧劑3114,所述芳香胺類(lèi)抗氧劑的牌號(hào) 為Nargard 445。所述抗氧劑的含量為0.1 wt%~Iwt%，在實(shí)施例中，所述抗氧劑的含量?jī)?yōu) 選為0.3wt %~0.9wt %，更優(yōu)選為0.4wt %~0.7wt %。本申請(qǐng)所述高分子穩(wěn)定劑為大分子 量的穩(wěn)定劑，其優(yōu)選為含有多種活性基團(tuán)的聚合型高分子量穩(wěn)定劑，所述活性基團(tuán)優(yōu)選為 受阻胺和受阻酚中的一種或多種，即所述高分子穩(wěn)定劑可以為含有受阻酚活性基團(tuán)的高分 子穩(wěn)定劑、含有受阻胺活性基團(tuán)的高分子穩(wěn)定劑或含有受阻胺與受阻酚雙活性基團(tuán)的高分 子穩(wěn)定劑，上述高分子穩(wěn)定劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的穩(wěn)定劑，對(duì)此本申請(qǐng)沒(méi)有特別的限 制，示例的，所述含有受阻胺活性基團(tuán)的高分子穩(wěn)定劑的牌號(hào)為Chimassorb 2020或 Chimassorb 944。本申請(qǐng)所述高分子穩(wěn)定劑的含量為0.5wt%~3wt%，在實(shí)施例中，所述高 分子穩(wěn)定劑的含量?jī)?yōu)選為lwt%~2wt%。
[0028] 所述黑色母粒用以提供復(fù)合材料的顏色，以便復(fù)合材料的應(yīng)用。本申請(qǐng)所述黑色 母粒為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的材料，對(duì)此本申請(qǐng)沒(méi)有特別的限制，示例的，所述黑色母粒優(yōu) 選為以聚丙稀或聚乙稀為載體的黑色母粒。所述黑色母粒的含量為〇. 5wt %~1.5wt %，在 實(shí)施例中，所述黑色母粒的含量?jī)?yōu)選為0.7wt%~lwt%。
[0029] 為了改善長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料成型時(shí)的流動(dòng)性與脫模性，本申請(qǐng)所述長(zhǎng)玻 纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料中還包括潤(rùn)滑劑，所述潤(rùn)滑劑為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的潤(rùn)滑劑，示 例的，所述潤(rùn)滑劑優(yōu)選為硅樹(shù)脂潤(rùn)滑劑，更優(yōu)選為硬脂酸鈣、EBS潤(rùn)滑劑或50EP潤(rùn)滑劑。本申 請(qǐng)所述潤(rùn)滑劑的含量為〇 . 2wt %~Iwt %，實(shí)施例中，所述潤(rùn)滑劑的含量?jī)?yōu)選為0.3wt %~ 0 · 8wt %，更優(yōu)選為0 · 4wt % ~0 · 6wt %。
[0030] 本申請(qǐng)還提供了一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括：
[0031 ] 將30wt %~75wt %的聚丙稀、20wt %~60wt %的長(zhǎng)玻璃纖維、Iwt %~3wt %的相 容劑、0.05*1:%~5￥1:%的納米金屬氧化物、0.1￥1:%~1￥1:%的抗氧劑、0.5￥1:%~3￥1:%的 高分子穩(wěn)定劑和〇. 5wt %~1.5wt %的黑色母粒采用熔融浸漬法制備，得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙 稀復(fù)合材料。
[0032] 本申請(qǐng)所述長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料采用熔融法制備得到。
[0033] 所述長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法具體為：
[0034] 將30wt %~75wt %的聚丙稀、Iwt %~3wt%的相容劑、0 · 05wt%~5wt %的納米金 屬氧化物、O.lwt%~lwt%的抗氧劑、0.5wt %~3wt %的高分子穩(wěn)定劑和0.5wt %~ 1.5wt %的黑色母?；旌虾筮M(jìn)行熔融擠出，得到熔體；
[0035]將所述熔體擠入浸漬模具中，將20wt %~60wt %的長(zhǎng)玻璃纖維通過(guò)所述浸漬模具 與所述熔體浸漬，冷卻后得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。
[0036] 在制備長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的過(guò)程中，在所述長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料 中還包括0.2wt %~Iwt %的潤(rùn)滑劑的情況下，所述潤(rùn)滑劑與其他組分一同進(jìn)行混合后再熔 融擠出，得到熔體。所述混合的方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的技術(shù)手段，此處不再進(jìn)行詳細(xì) 贅述。
[0037] 在上述制備長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的過(guò)程中，所述熔融擠出為本領(lǐng)域技術(shù)人 員熟知的技術(shù)手段，對(duì)此本申請(qǐng)沒(méi)有特別的限制;本申請(qǐng)中所述熔融擠出優(yōu)選在雙螺桿擠 出機(jī)中進(jìn)行，所述雙螺桿擠出機(jī)的溫度優(yōu)選為九段，其中第一段的溫度優(yōu)選為150~160°C， 第二段的溫度優(yōu)選為180~200°C，第三段的溫度優(yōu)選為220~240°C，第四段的溫度優(yōu)選為 230~250°C，第五段的溫度優(yōu)選為240~260°C，第六段的溫度優(yōu)選為250~270°C，第七段、 第八段與第九段的溫度就優(yōu)選為270~300°C。所述雙螺桿擠出機(jī)主機(jī)的轉(zhuǎn)速優(yōu)選為400~ 500r/min〇
[0038] 所述浸漬模具為本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的模具，對(duì)此本申請(qǐng)沒(méi)有特別的限制;所述 浸漬模具模頭的溫度優(yōu)選為230~310°C，優(yōu)選為250~290°C。
[0039] 本發(fā)明基于高分子型穩(wěn)定劑優(yōu)良的抗氧化性能及穩(wěn)定性，通過(guò)與聚丙烯熔融共混 擠出，有效防止抗氧劑的迀移，提高抗氧劑的使用效果，解決聚丙烯中傳統(tǒng)抗氧劑容易外迀 以及抗熱氧老化效果不良等問(wèn)題。本申請(qǐng)?zhí)峁┑拈L(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料具有良好的抗 熱氧老化性能，可在150°C，1000小時(shí)下保持良好的拉伸強(qiáng)度與較高的沖擊強(qiáng)度。
[0040] 為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合 材料進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍不受以下實(shí)施例的限制。
[0041 ]以下實(shí)施例中的聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為50~80g/10min(230°C，2.16kg);高抗 沖共聚聚丙烯的共聚單體乙烯基含量為4~15mol%，沖擊強(qiáng)度為4~10kg/cm2,高剛性均聚 聚丙烯結(jié)晶度大于等于70% ;
[0042]以下實(shí)施例中的馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯的密度為0.89~0.91g/cm3,馬來(lái)酸酐的接 枝率為1.0%;
[0043]以下實(shí)施例中的玻璃纖維為無(wú)堿玻纖，線密度為2400tex;
[0044]以下實(shí)施例中的納米金屬氧化物的粒徑為50~150nm。
[0045]本申請(qǐng)實(shí)施例制備的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的性能評(píng)價(jià)方式及實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)： [0046] 拉伸性能測(cè)試按照ISO 527進(jìn)行，拉伸速度5mm/min，標(biāo)距50mm，樣條尺寸：全長(zhǎng) 150mm，平行部分：ICtaim X 4mm;
[0047] 彎曲測(cè)試按照ISO 178進(jìn)行，彎曲速度2mm/min，跨距64mm，樣條尺寸:80mm X 10_ X 4mm ；
[0048] 沖擊性能測(cè)試按照ISO 179進(jìn)行，樣條尺寸:80mmX 10mmX4mm，用缺口制樣機(jī)制作 缺口尺寸為2. Omm;
[0049] 熱老化試驗(yàn)用拉伸及沖擊樣條在150°C條件下，放置1000 h后測(cè)試。
[0050] 實(shí)施例1
[0051 ] 將55wt %的聚丙稀、2 . Owt %的馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀、0.3wt %的納米氧化鋅、 0.4wt %的芳香胺類(lèi)抗氧劑Nargard 445、1.0 wt %的含有受阻胺活性基團(tuán)的高分子熱穩(wěn)定 劑Chimassorb 2020和0.3wt %的EBS，1.0 wt %黑色母2014，依次加入到高混機(jī)中進(jìn)行混合， 混料時(shí)間為5分鐘，得到混合物；
[0052] 將所述混合物加入到雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行熔融擠出，得到熔體，所述雙螺桿擠出 機(jī)的溫度共設(shè)九段，第一段的擠出溫度為150°C，第二段為180°C，第三段為220°C，第四段為 230°C，第五段為240°C、第六段為250°C，第七、第八和第九段均為270°C，主機(jī)的轉(zhuǎn)速為 450r/min；
[0053] 將所述熔體擠入浸漬模具中，隨后將40wt%的長(zhǎng)玻纖通過(guò)所述浸漬模具與所述熔 體充分浸漬，浸漬模具的溫度為270°C，最后經(jīng)冷卻、切粒，得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料 粒料。
[0054] 得到復(fù)合材料后，按照上文所述的方法對(duì)其樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果參 見(jiàn)表1，表1為實(shí)施例1~3和比較例1~3提供的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料樣品的性能結(jié)果 數(shù)據(jù)表，結(jié)果表明，所述復(fù)合材料在150°C，1000 h條件下，表面無(wú)變色粉化，并且保持較好的 性能。
[0055] 比較例1
[0056] 以56wt %的聚丙稀、40wt %的長(zhǎng)玻纖、2. Owt %的馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀、0.4wt %的 芳香胺類(lèi)抗氧劑Nargard 445、0.3wt %的亞磷酸酯類(lèi)協(xié)效抗氧劑168、0.3wt%的EBS， l.Owt%黑色母2014,按照實(shí)施例1相同的步驟，得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。
[0057]得到復(fù)合材料后，按照上文所述的方法對(duì)其樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果參 見(jiàn)表1。
[0058] 實(shí)施例2
[0059] 以44.9wt%的聚丙稀、50wt%的長(zhǎng)玻纖、2.5wt%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀、0.5wt% 的納米氧化鋅、〇.2wt%的受阻酚類(lèi)抗氧劑3114、1.0wt%含有受阻胺活性基團(tuán)的高分子熱 穩(wěn)定劑〇1；[1]^8 8〇1^ 944、0.2￥1:%的硬脂酸|15和0.7￥1:%黑色母粒2014為原料組分，按照實(shí) 施例1相同的步驟，得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。
[0060]得到復(fù)合材料后，按照上文所述的方法對(duì)其樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果參 見(jiàn)表1，結(jié)果表明，所述復(fù)合材料在150°C，1000 h條件下，表面無(wú)變色粉化，并且保持較好的 性能。
[0061 ] 比較例2
[0062] 以45.3wt%的聚丙稀、50wt%的長(zhǎng)玻纖、2.5wt%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀、0.7wt% 的芳香胺類(lèi)抗氧劑Nargard 445、0.5wt %的亞磷酸酯類(lèi)協(xié)效抗氧劑168、0.3wt %的硬脂酸 鈣和0.7wt%黑色母2014為原料組分，按照實(shí)施例2相同的步驟，得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù) 合材料。
[0063]得到復(fù)合材料后，按照上文所述的方法對(duì)其樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果參 見(jiàn)表1。
[0064] 實(shí)施例3
[0065] 以64.3wt%的聚丙稀、30wt%的長(zhǎng)玻纖、1.5wt%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀、0.3wt% 的受阻酚類(lèi)抗氧劑3114、2wt%的含有受阻胺及受阻酚雙活性基團(tuán)的高分子熱穩(wěn)定劑、 0.4wt %的50EP、0.5wt %的納米氧化鋅及1.0 wt %的黑色母2014為原料組分，按照實(shí)施例1 相同的步驟，得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。
[0066] 得到復(fù)合材料后，按照上文所述的方法對(duì)其樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果參 見(jiàn)表1，結(jié)果表明，所述復(fù)合材料在150°C，1000 h條件下，表面無(wú)變色粉化，并且保持較好的 性能。
[0067] 比較例3
[0068] 以65.6wt%的聚丙稀、30wt%的長(zhǎng)玻纖、1 · 5wt%的馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀、I .Owt% 的芳香胺類(lèi)抗氧劑Nargard 445、0.5wt%的亞磷酸酯類(lèi)協(xié)效抗氧劑168、0.4*1:%的5(^?及 l.Owt%的黑色母2014為原料組分，按照實(shí)施例3相同的步驟，得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合 材料。
[0069] 得到復(fù)合材料后，按照上文所述的方法對(duì)其樣品進(jìn)行力學(xué)性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果參 見(jiàn)表1。
[0070]表1實(shí)施例1~3和比較例1~3制備的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料樣品的性能結(jié)果 數(shù)據(jù)表
[0072] 由表1可知，相比于比較例，本發(fā)明實(shí)施例制備的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料在 150°C，1000h熱老化后，表面無(wú)變色，未粉化，并且保持良好的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，利于應(yīng) 用。
[0073] 以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì) 于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行 若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0074] 對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的 一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明 將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一 致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，包括： 聚丙稀 30wt%~75wt%: 長(zhǎng)玻璃纖維 20wt%~60 wt%; 相容劑 1 wt%~3 wt% ; 納米金屬氧化物 0.05 wt%~5 wi%: 抗氧剤 0.1 wt%~1 w ?%; 鬲分子穩(wěn)定劑 0.5wt%~3wt%; 黑色母粒 0.5wt%~1.5wt%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚 丙稀復(fù)合材料中還包括〇. 2wt %~1 wt %的潤(rùn)滑劑。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚丙烯為 高抗沖共聚聚丙烯和高剛性均聚聚丙烯中的一種或多種;所述聚丙烯的熔體流動(dòng)速率為30 ~200g/10min;所述高抗沖共聚聚丙稀的共聚單體乙烯基含量為4~15mol%，沖擊強(qiáng)度為4 ~lOkg/cm 2;所述高剛性均聚聚丙烯的結(jié)晶度大于等于70%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述高分子穩(wěn) 定劑為含有多種活性基團(tuán)的聚合性高分子量穩(wěn)定劑，所述活性基團(tuán)選自受阻胺和受阻酚中 的一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧劑選 自芳香胺類(lèi)抗氧劑、受阻酚類(lèi)抗氧劑和亞磷酸酯類(lèi)抗氧劑中的一種或多種;所述納米金屬 氧化物選自氧化鋅、氧化鋁和氧化鎂中的一種或多種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述玻璃纖維 為無(wú)堿玻纖，線密度為1000~3600TEX;所述黑色母粒為以聚丙烯或聚乙烯為載體的黑色母 粒;所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯、惡唑啉改性聚丙烯或丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚 丙稀;所述馬來(lái)酸酐接枝聚丙稀的恪體流動(dòng)速率為20~100g/min，馬來(lái)酸酐的接枝率大于 等于0.7%。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述高分子穩(wěn) 定劑的含量為1~2wt%。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述納米金屬 氧化物的含量為〇. 3~3.5wt %。9. 一種長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括： 將30wt%~75wt%的聚丙稀、20wt%~60wt%的長(zhǎng)玻璃纖維、lwt%~3wt%的相容劑、 0 · 05wt %~5wt %的納米金屬氧化物、0 · lwt %~lwt %的抗氧劑、0 · 5wt %~3wt %的高分子 穩(wěn)定劑和〇. 5wt %~1.5wt %的黑色母粒采用熔融浸漬法制備，得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合 材料。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料的 制備方法具體為： 將30wt%~75wt%的聚丙稀、lwt%~3wt%的相容劑、0.05wt%~5wt%的納米金屬氧 化物、Ο · lwt%~lwt%的抗氧劑、Ο · 5wt%~3wt%的高分子穩(wěn)定劑和Ο · 5wt%~1 · 5wt%的 黑色母?；旌虾筮M(jìn)行熔融擠出，得到熔體； 將所述熔體擠入浸漬模具中，將20wt %~60wt %的長(zhǎng)玻璃纖維通過(guò)所述浸漬模具與所 述熔體浸漬，冷卻后得到長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料。
【文檔編號(hào)】C08L101/02GK105860265SQ201610304806
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】王崢, 任冬友, 孫洲渝
【申請(qǐng)人】上海納巖新材料科技有限公司