[发明专利]一种长玻璃纤维增强改性聚丙烯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热塑性高分子化学材料领域，尤其是涉及一种长玻璃纤维增强改性聚丙烯及其制备方法。          

背景技术

聚丙烯（pp）是一种成本低、性能优异、用途广泛的高分子材料，由于其很容易进行填充改性，在改性后可提高力学性能，且耐腐蚀，因此聚丙烯成为非常广泛的树脂材料，尤其是在汽车制造领域。

近年来，玻璃纤维增强聚丙烯有着广泛的应用，例如，中国专利公开号CN101381492A，公开日：2009年3月11日，公开了一种复合聚丙烯材料及其制备方法，该复合聚丙烯材料含有聚丙烯树脂、玻璃纤维和抗氧剂，其中，所述玻璃纤维的纤维长度为0.4~1MM。该复合材料中的玻璃纤维长度只有0.4~1MM，属于短玻璃纤维，虽然在一定程度上提高了聚丙烯的力学性能，但其力学性能与韧性仍较差，且热性能也较差，加工成型性能较差。   

通过提高聚丙烯复合材料中玻璃纤维的用量均可提高其力学性能及韧性，但直接提高玻璃纤维的用量会增加生产成本，提高玻璃纤维的保留长度也可提高聚丙烯复合材料的力学性能及韧性，但玻璃纤维与聚丙烯树脂的相容性较差，在制备过程中易发生断裂，不易保持较长的长度，因此，如何在制备玻璃纤维增强聚丙烯的过程中提高玻璃纤维与聚丙烯树脂的相容性，减少制备与成型过程中玻璃纤维的损伤，从而以提高玻璃纤维的保留长度，是提高玻璃纤维增强聚丙烯的力学性能及韧性的一个关键问题。

 

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的玻璃纤维增强聚丙烯力学性能、韧性及热性能较差的问题，提供了一种玻璃纤维保留长度长，且力学性能与热性能得到明显提高的长玻璃纤维增强改性聚丙烯。  

本发明还提供了一种长玻璃纤维增强改性聚丙烯的制备方法，该制备方法工艺简单，无需特殊设备，适合工厂化生产。

 

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种长玻璃纤维增强改性聚丙烯，由以下质量百分比的组份制成：聚丙烯树脂 60~80%，经表面处理后的长玻璃纤维 10~30%，加工助剂 2~5%，相容剂 1~3%，PA6 1~5%。聚丙烯树脂价格低，加工性能好，但力学性能较差，而PA6具有优异的耐热性能与力学性能，因此在聚丙烯树脂中加入PA6，但是PA6与聚丙烯树脂的相容性较差，因此加有相容剂以提高PA6与聚丙烯树脂的相容性，通过共混改性使得聚丙烯兼有聚丙烯树脂良好的加工性能和PA6优异的耐热性与力学性能，同时加入经表面处理后的长玻璃纤维以提高聚丙烯的韧性，使其具有更好的力学性能，长玻璃纤维增强改性聚丙烯的力学性能随其中经表面处理后的长玻璃纤维含量的增加而提高，但若长玻璃纤维增强改性聚丙烯中经表面处理后的长玻璃含量低于10%，则聚丙烯总体力学性能提高不明显，若长玻璃纤维增强改性聚丙烯中经表面处理后的长玻璃纤维含量超过30%，又会导致长玻璃纤维增强改性聚丙烯内部经表面处理后的长玻璃纤维之间的树脂过少，产生空洞，导致聚丙烯树脂基体受力时其内部经表面处理后的长玻璃纤维之间易发生剥离、脱粘，同时在成型过程中，经表面处理后的长玻璃纤维之间易发生摩擦，导致经表面处理后的长玻璃纤维损伤，使得长度下降，因此本发明中长玻璃纤维的含量为长玻璃纤维 10~30%，本发明由上述质量百分比的组份制成，其力学性能与热性能均能得到明显提高。

作为优选，所述的经表面处理后的长玻璃纤维长度为6~15mm。本发明中经表面处理后的玻璃纤维长度达到6~15mm，能大大提高聚丙烯复合材料的力学性能及韧性。

作为优选，所述的聚丙烯树脂由以下质量百分比的组份组成：均聚聚丙烯30~40%，无规共聚聚丙烯60~70%。聚丙烯树脂由30~40%的均聚聚丙烯与60~70%的无规共聚聚丙烯混合而成，在保持性能的同时以降低成本。

作为优选，所述的加工助剂由以下质量百分比的组份组成：抗氧剂10~15%，光稳定剂10~15%，分散剂70~80%，其中，所述的抗氧剂为IRGANOX B 225，所述的光稳定剂为Tinuvin 783，所述的分散剂为HONEYWELL  ACumist  A-6。