[发明专利]低散发长玻纤增强聚丙烯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复合材料的加工技术领域，尤其涉及一种低散发长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

随着汽车轻量化和零部件行业的成本压力的不断加大，长玻璃纤维增强聚丙烯(PP-LGF)由于其优异的尺寸稳定性、耐蠕变、耐疲劳、高刚性、低密度等性能优势，以及相对低廉的价格，正逐渐取代短玻璃纤维增强尼龙及金属材料，成为该行业发展的趋势。采用长玻璃纤维增强聚丙烯材料制成的汽车内部功能件的应用主要包括仪表板骨架、扶手盒本体、排档盒底座、门内板等。

出于安全、绿色环保和健康的考虑，汽车内饰件及内部功能件的挥发性有机物(VOC)排放问题引起了世界汽车制造业的高度关注。一般塑料中都含有一定量的挥发性有机化合物，主要为烷烃、烯烃、芳烃、乙醛或酮类的物质，当气温达到一定高度时，这些挥发性物质就会释放出来，其中一部分形成雾凝结在前挡风玻璃上，从而影响驾驶员的视线，有些则产生异味对乘员的身体造成伤害。因此，不同主机厂均对用于汽车内部的塑件材料有明确的散发特性要求。

改性聚丙烯材料挥发性物质的主要来源于聚丙烯树脂中残留有低分子物质、助剂的迁移、加工过程中聚合物老化降解所产生低分子碳链及醛酮类等易挥发性物质等。而对于玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，除上述因素外，相容剂、玻纤处理剂等也会产生挥发性有机物。为了有效控制长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料中散发物的散发，厂家已深入开展了研究，目前研究方向主要集中在对PP树脂的筛选、加工过程中各种原材料降解的抑制及降解物质的处理。如：

中国专利CN103030885A公开了一种低散发、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，通过在长玻璃纤维增强聚丙烯母粒中添加分子筛母粒的方法，降低P-LGF的散发物质的含量。中国专利CN103044770A公开了一种低气味、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制造方法，通过在长玻璃纤维增聚丙烯母粒中添加化学除味剂母粒的方法，降低材料的气味，其中化学除味剂为螯合剂为超支化聚醚改性螯合剂，选自超支化缩水甘油醚改性二乙基三胺五乙酸、超支化缩水甘油醚改性十二烷四乙酸和超支化缩水甘油醚改性乙二胺四乙酸。以上公开专利通过物理或化学的方法虽然能够对降解物质进行固定，但却无法实现对长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料加工过程中挥发物质的抑制。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种低散发长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，该制备方法简单、操作安全，并且经该制备方法制得的长玻纤增强聚丙烯复合材料不仅具有优异的力学性能，还具有优异的低散发性能。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低散发长玻纤增强聚丙烯复合材料，按重量百分比计，具有如下原料配方：聚丙烯28～88％、长玻璃纤维10～60％、阴离子型层状化合物0.2～2％、相容剂1～6％、热稳定剂0.2～2％、加工助剂0.1～2％。

作为本发明的进一步改进，所述聚丙烯为230℃/2.16KG测试条件下熔体流动速率为10～300g/10min的聚丙烯树脂。

作为本发明的进一步改进，所述长玻璃纤维为无碱连续长玻璃纤维，玻璃纤维直径为10～25μm。

作为本发明的进一步改进，所述阴离子型层状化合物为镁铝碳酸根型水滑石，其化学组成为[Mg_1-x Al_x(OH)₂]_x(CO₃^2-)_x/2·mH₂O，其中：x为0.2～0.33，(1-x)/x为2～4，m为1～4。

作为本发明的进一步改进，所述相容剂为极性单体接枝聚合物型相容剂，且该极性单体接枝聚合物型相容剂的基体为聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的至少一种；该极性单体接枝聚合物型相容剂的极性单体为马来酸酐及其类似物和丙烯酸及其酯类衍生物中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，所述热稳定剂为胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂和硫代二丙酸二月桂酯热稳定剂中的至少一种。

作为本发明的进一步改进，所述加工助剂为氧化聚乙烯蜡类加工助剂、低分子酯类加工助剂、金属皂类加工助剂、硬脂酸复合酯类加工助剂和酰胺类加工助剂中的至少一种。