[发明专利]一种低散发、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种长玻纤增强聚丙烯材料，具体为一种低散发、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制造方法。 

背景技术

长玻纤增强聚丙烯材料具有重量轻、强度高、抗冲击性好、尺寸稳定性好等特点，在实际应用中被可用来替代传统的增强工程塑料甚至钢材等金属材料。近年来，随着汽车轻量化的进展，长玻纤增强聚丙烯材料凭借其性价比高的优势作为以塑代钢的主要材料越来越广泛的应用在汽车工业，采用长玻纤增强聚丙烯材料制作汽车零部件性能和钢制零部件性能相当，但重量降低了40％甚至更多，经济性也更好。 

长玻纤增强材料在汽车行业中广泛用来如仪表板骨架、风道、多功能支架等零部件。现有的长玻纤增强聚丙烯材料为保证材料性能在材料中会包含有浸润剂、相容剂等其他散发性能较差的物质，因而长玻纤增强聚丙烯材料的散发性能相对较差。 

随着生活理念的提升，人们也越来越关注汽车内空气的质量。高分子材料及高分子复合材料作为汽车内饰件的主要材料，其散发性能对车内空气质量有较大的影响。2012年3月《乘用车内空气质量评价指南》正式实施，各主机厂对车内空气质量也更加重视，对汽车材料也提出了更高的散发性要求。只有低散发、高性能长玻纤增强聚丙烯材料才能满足汽车工业越来越严格的要求。 

发明领域 

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种低散发、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料。 

本发明还提供两种上述低散发、高性能长玻纤增强聚丙烯材料的制备方法。 

为解决上述技术问题，本发明采取技术方案如下： 

一种低散发、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，由以下质量百分比计的原料组成： 

聚丙烯：14.5～92.2％； 

长玻璃纤维：5～60％； 

低散发助剂：0.2～4％； 

聚丙烯相容剂：2～15％； 

抗氧剂：0.5～3.5％； 

加工助剂：0.1～3％。 

所述的聚丙烯的熔体流动速率为30～200g/10min。 

所述的长玻璃纤维为连续无碱玻纤，玻纤直径为10～20μm。 

所述的低散发助剂为一种或几种物理性型低散发助剂的组合物。典型的物理型低散发助剂如分子筛。该分子筛具有以下特征：比表面积为50～1500m²/g，mol（SiO₂）/mol（Al₂O₃）≥0.2。 

所述的相容剂为马来酸酐、马来酸、丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯接枝而成的接枝聚丙烯，接枝率在0.5～2.0％。 

所述的抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂168，抗氧剂DSTP，抗氧剂3114，抗氧剂619F，抗氧剂627，抗氧剂1098和抗氧剂DLTDP中的一种或几种的混合物。 

所述的加工助剂包括硬脂酸，硬脂酸钙，硬脂酸锌，芥酸酰胺，乙烯基双硬脂酰胺（EBS）、聚乙烯蜡和白油中的一种或几种的混合物。 

上述的低散发、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料的加工制备方法包括以下两种： 

方法一：直接拉挤浸渍法。按照配方将聚丙烯、低散发助剂、相容剂、加工助剂等混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸渍槽，浸渍槽温度设为250～350℃。连续长玻纤在传动装置作用下进入浸渍槽、分散并被熔体完全浸渍，所得物料牵引出浸渍槽并冷却切粒，制得低散发、高性能长玻纤增强聚丙烯材料，优选的材料粒子长度为10-16mm。 

方法二：批混法。批混法包括三个步骤： 

步骤1：长玻纤增强聚丙烯母粒制备。按照配方将聚丙烯、相容剂、加工助剂等混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸渍槽，浸渍槽温度设为250～350℃。连续长玻纤在传动装置作用下进入浸渍槽、分散并被熔体完全浸渍，所得物料牵引出浸渍槽并冷却切粒，制得长玻纤增强聚丙烯母粒，优选的粒子长度为10-16mm。 

步骤2：低散发聚丙烯母粒制备。将均聚丙烯、共聚丙烯、低散发助剂、抗氧剂加入到双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，然后经冷却和切粒制得低散发聚丙烯母粒，优选的粒子长度为10-16mm。 

步骤3：将步骤1制得的长玻纤增强聚丙烯母粒和步骤2制得的低散发聚丙烯母粒混合 均匀即得到低散发、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，一般情况下该材料中长玻纤增强聚丙烯母粒和低散发聚丙烯母粒的粒子长度是相同的。