[发明专利]液晶高分子增强增韧GFRPP复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯材料，具体是液晶高分子增强增韧GFRPP复合材料及其制备方法，属于聚合物改性领域。 

背景技术

玻璃纤维增强聚丙烯是应用最为广泛的一类树脂复合基材料，目前在要求高强度、高刚性的领域，玻纤增强聚丙烯可以代替高级工程塑料、金属、铸件、热固性树脂。且在比强度、耐腐蚀、电性能、可设计性、性能价格比等诸多方面都优于传统的金属材料，是工程上应用面最广、应用时间最长的一类复合材料。玻璃纤维增强聚丙烯在航空航天、船舶、车辆、海洋、化工、水处理、电器等诸多领域都起到了非常重要的作用。然而玻璃纤维的添加会导致熔体粘度增加，纤维对设备的磨损也较大，甚至影响制品的加工性能，出现浮纤现象、翘曲变形等缺陷。 

液晶聚合物是一种由刚性链和柔性分子链构成的高分子，在一定的物理条件下能表现出既有液体的流动性又有晶体的物理性能各向异性状态的物质。液晶聚合物与热塑性塑料共混时，在一定条件下可以在塑料中形成微纤，达到较好的纤维增强效果，这种纤维分散均匀，增强效果好。此外，液晶聚合物具有剪切变稀的性能，可以降低复合材料的熔体粘度，使复合材料的流动性增大，减轻对设备的磨损。 

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种综合玻璃纤维与液晶聚合物的优点的液晶高分子增强增韧GFRPP复合材料。 

同时，本发明还提供了一种液晶高分子增强增韧GFRPP复合材料制备方法。 

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案： 

液晶高分子增强增韧GFRPP复合材料，由如下重量份原料组成：玻璃纤维30、聚丙烯70、液晶聚合物5～20。

作为本发明的一种优选方案，所述玻璃纤维的单丝直径为10μm，单丝长度为4mm，浸润剂含量为0.7%，含水率为0.05%，且为注射级。 

作为本发明的另一种优选方案，所述聚丙烯的熔体流动速率为2.76g/min，并且为挤出级。 

作为本发明的又一种优选方案，所述液晶聚合物的熔体流动速率为5.3g/10min，熔点为283℃，玻璃化转变温度为100℃，且为无规共聚酯。 

液晶高分子增强增韧GFRPP复合材料的制备方法，在该方法中采用如下重量份原料：玻璃纤维30、聚丙烯70、液晶聚合物5～20； 

该方法包括如下步骤：

（1）、将玻璃纤维、聚丙烯和液晶聚合物混合干燥后，加入到双螺杆挤出机上进行挤出；

（2）、再通过冷却、牵引及造粒装置得到复合材料。

与现有技术相比，本发明具有如下优点： 

1、本发明以玻璃纤维、增强聚丙烯为基础材料，加入液晶高分子对复合材料进行增强增韧，综合玻璃纤维与液晶聚合物的优点，不但具有了原位复合材料优异的加工性能，而且还具有了玻璃纤维增强聚丙烯材料的力学性能。

2、通过本发明的制备方法，能同时达到增强增韧的效果，且加工性能好，表面光泽度较玻璃纤维增强聚丙烯复合材料好；此外，该复合材料的制备工艺过程简单，废品率小，成本低，且可实现连续化生产。 

具体实施方式

液晶高分子增强增韧GFRPP复合材料，由如下重量份原料组成：玻璃纤维30、聚丙烯70、液晶聚合物5～20。 

玻璃纤维的单丝直径为10μm，单丝长度为4mm，浸润剂含量为0.7%，含水率为0.05%，且为注射级。聚丙烯的熔体流动速率为2.76g/min，并且为挤出级。液晶聚合物的熔体流动速率为5.3g/10min，熔点为283℃，玻璃化转变温度为100℃，且为无规共聚酯。 

液晶高分子增强增韧GFRPP复合材料的制备方法，在该方法中采用如下重量份原料：玻璃纤维30、聚丙烯70、液晶聚合物5～20。该方法包括如下步骤： 

（1）、将玻璃纤维、聚丙烯和液晶聚合物混合干燥后，加入到双螺杆挤出机上进行挤出；

（2）、再通过冷却、牵引及造粒装置得到复合材料。

实施例1

取70g的中国兰州石化生产的F401型聚丙烯树脂，30g的重庆国际复合材料生产的玻璃纤维，5g的美国泰科纳公司生产的Vectra A950型液晶聚合物，如表1所示，将上述各组份混合干燥后，加入到双螺杆挤出机上进行挤出，然后再通过冷却、牵引及造粒装置得到复合材料。

实施例2