[发明专利]一种纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于，由按重量百分比计的下述原料组成：聚丙烯40～85％，纳米材料母粒1～5％，长玻璃纤维10～50％，相容剂1～5％，抗氧化剂0.2～1％；所述纳米材料母粒是由按重量份数计的下述原料制备而成：母粒载体60～94.5份，纳米材料5～35份，分散剂0.5～5份；所述母粒载体是聚乙烯蜡、N,N'-乙撑双硬脂酰胺、改性乙撑双脂肪酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的一种。

2.根据权利要求1所述的纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于，所述纳米材料是纳米二氧化硅、纳米氧化铝、纳米二氧化钛中的一种。

3.根据权利要求1所述的纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于，所述分散剂是山梨醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐三油酸酯中的一种。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯在温度230℃、负荷2.16kg条件下，熔融指数为10～350g/10min。

5.根据权利要求4所述的纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于，所述长玻璃纤维为无碱连续长玻璃纤维，直径为10～20μm。

6.根据权利要求4所述的纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料，其特征在于，所述相容剂为SMA、AX8900、MS-NB中的一种。

7.一种根据权利要求1～6任意一项所述的纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括纳米材料母粒的制备步骤和长玻纤增强聚丙烯材料的制备步骤：

A.纳米材料母粒的制备步骤：

(a)将配方比的母粒载体、分散剂加入反应釜中，加热到母粒载体熔点以上至熔化完全；

(b)将配方比的纳米材料加入到步骤(a)所述的反应釜中，混合搅拌0.5～2小时、搅拌速度为300～600rpm；

(c)将含有纳米材料、母粒载体与分散剂的高温混合物取出并冷却凝固，粉碎后得到纳米材料母粒颗粒，平均粒径为2～5mm；

B.长玻纤增强聚丙烯材料的制备步骤：

(d)将配方比的聚丙烯、纳米材料母粒、相容剂、抗氧化剂混合均匀后加入到双螺杆挤出机中进行高温熔融，熔融温度范围为230～280℃，挤出机将混合物的高温熔体输送到浸渍模具中，其中浸渍模具的模头温度控制在230～280℃；

(e)将配方比的长玻璃纤维输送入浸渍模具，浸入步骤(d)所述聚丙烯混合物高温熔体，之后再将表面包覆聚丙烯熔体的长玻璃纤维牵引出浸渍模具；

(f)将步骤(e)所述的表面包覆聚丙烯熔体的长玻璃纤维冷却、造粒，得到纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料颗粒，长度为10～30mm。

8.根据权利要求7所述的纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，步骤(b)的混合搅拌时间为1小时、搅拌速度为500rpm。

9.根据权利要求7所述的纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述加热温度为50～200℃。

10.根据权利要求9所述的纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)中所述加热温度为120～170℃。