[发明专利]一种低浮纤长玻纤、包含该长玻纤的高抗冲PP复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及材料技术领域，具体一种低浮纤长玻纤、包含该长玻纤的高抗冲PP复合材料及其制备方法。

背景技术

长玻璃纤维增强粒料指的是纤维单向排布的粒料,其纤维长度与粒料长度相等,一般大于5mm。在国内，长玻纤的研究仍处于起步阶段，长玻纤一般用于改善高分子材料的力学性能。聚丙烯树脂（PP）是一种用途广泛的通用塑料，由丙烯单体聚合制得，聚丙烯树脂的优点在于密度低、价格便宜，并具有优良的耐化学腐蚀性、较好的机械性能、突出的耐折叠性和良好的成型加工性能。作为典型的结晶型材料，其熔点在165℃附近。

长玻纤增强PP材料是具有高强度，高抗冲击性能，尺寸稳定好，是一种“强而韧”的材料，PP在添加玻璃纤维增强后，大大提高其机械性能、耐热型和尺寸稳定性。在实际应用中可以以塑代钢和取代增强工程塑料，满足轻武器包装箱、汽车领域、家电等领域使用要求。但现有的长玻纤材料用于增强PP时，容易出现浮现现象。浮纤”现象是玻纤外露造成的，白色的玻纤在塑料熔体充模流动过程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成放射状的白色痕迹，当塑件为黑色时会因色泽的差异加大而更加明显。对于绝大部分外观制件来说，产品表面必须浮纤少，而且在使用过程中抗冲击性好和耐跌落性强。而现有的技术还不能满足制件的需要。尤其是长玻纤，由于其密度、流动性与PP树脂相比具有更大的差别，在材料制备时更容易与PP分离而浮于表面，不但导致其增强PP力学性能的目的无法实现，更加容易导致所获得的PP复合材料局部长玻纤含量过高而抗冲击性能过低。用这种材料生产的产品可靠性降低，甚至不如普通的PP材料。

已现有的长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法，为直接在聚丙烯材料中加入玻璃纤维，中国专利200710172918.4公开了一种超长延伸率玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，包括聚丙烯PP、玻璃纤维、复合抗氧剂和其他助剂，其优点在于，延长率高并提高了其物理性能。

中国专利200710172953.6公开了一种玻璃纤维增强尼龙6-聚丙烯合金材料，包括尼龙6树脂、聚丙烯、玻璃纤维、增韧剂、抗氧剂，其优点在于材料成本低廉并具有良好的冲击性能。

以上现有技术的缺陷是玻纤处理过程很麻烦，处理液成分复杂。同时也无法有效的抑制浮纤现象，所制得的PP复合材料力学性能无法满足使用要求。

发明内容

有鉴于此，本发明公开一种低浮纤的长玻纤。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种低浮纤长玻纤，其原料按重量计包括：

无碱连续玻纤50-90份；

硝酸钾0.01-0.03份；

过氧化氢10-40份；

所述无碱连续玻纤长度为6-12mm，直径为11-20μm；

所述低浮纤长玻纤的制备方法为将无碱连续玻纤加热至140-150℃，投入温度为2-3℃的过氧化氢中，加入硝酸钾，保温1-5min，干燥后获得所述低浮纤长玻纤。

本发明中，无碱长玻纤、硝酸钾、过氧化氢均可选用现有技术制成。本发明中，将长玻纤进行加热后，再用较低的温度将其冷却，同时加入硝酸钾低温保持。上述处理可以有效提高长玻纤与PP材料（尤其是共聚聚丙烯）的相容性，在制备PP复合材料时，无需经过其他特殊处理便可使长玻纤与PP等其他材料混熔，不易发生结团、上浮等问题，长玻纤均匀地分布在所制成的PP复合材料之中，有效提高PP复合材料的力学性能。尤其是用这种PP复合材料进行注塑生产汽车零部件、家电外壳，产品表面光滑、无浮纤，产品强韧且高抗冲，具有较高的实用价值。特别要指出的是，一旦过氧化氢或硝酸钾不存在，所制得的长玻纤材料上述低浮纤的性能即发生降低或消失。

本发明同时提供一种包含上述低浮纤长玻纤的PP复合材料，其原料按重量计包括：

低浮纤长玻纤5-10份；

PP50-90份；

抗氧剂0.1-0.7份；

接枝聚丙烯0.2-0.5份；

POE弹性体0.5-1.3份；

乙撑双硬脂酰胺1-4份。

上述原料均可选用现有技术实现。抗氧剂可优选抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂627。这几种抗氧剂与本发明的低浮纤长玻纤有较高的相容性。乙撑双硬脂酰胺可进一步提高长玻纤与PP材料在注塑时的相容性，降低注塑工件表面的浮纤。

进一步的，所述的接枝聚丙烯是通过马来酸、衣康酸、丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯接枝而成的，接枝率为0.3-1.2%。

本发明的高抗冲PP复合材料可选用现有技术的共混法制备。