[发明专利]低翘曲玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种低翘曲玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，包括以下组分：聚丙烯树脂55～65份、无碱玻璃纤维10～15份、有机包覆改性碳化硅粉20～30份、四针状纳米氧化锌晶须8～12份、衣康酸二甲酯2～4份、钛酸酯偶联剂1～3份、增韧剂6～12份、热稳定剂0.5～1.2份、抗氧剂0.2～0.8份及润滑剂0.6～1.8份。制备方法：将聚丙烯树脂、占总质量30～40％的无碱玻璃纤维、钛酸酯偶联剂、增韧剂、热稳定剂、抗氧剂及润滑剂通过主喂口处加入双螺杆挤出机中，有机包覆改性碳化硅粉、衣康酸二甲酯和余下无碱玻璃纤维从侧喂口处加入双螺杆挤出机中，熔融挤出造粒，挤出温度为200℃～240℃。该复合材料具有较好的低翘曲性与耐摩擦性能。

技术领域

本发明属于塑料技术领域，具体涉及一种低翘曲玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯作为一种通用塑料，进入了日常生活的各个角落，经过矿粉改性的聚丙烯材料凭借其良好的刚性，较低的收缩率和变形，在家用电器上得到了广泛的运用。当前使用多的方法是在聚丙烯基体中添加弹性体材料来提高冲击强度，通过引入10-40％滑石粉、云母粉、硅灰石、高岭土等填料来提高拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量，通过引入耐划伤剂如硅酮母粒、含酰胺类树脂来提高耐划伤性能。

聚丙稀是五大通用塑料之一，具有优异的性能，已广泛应用于生活用品、汽车、家电等领域，经过玻璃纤维改性的聚丙烯材料凭借其良好的刚性，在部分应用上取代了工程塑料。但由于横纵向收缩率的差异，导致玻纤增强聚丙烯材料翘曲严重。有一些专利针对翘曲做一定的改善，但效果不佳，而且在热焊接密封性和耐压强度方面的效果也不如人意。为了提高聚丙烯的刚性、耐热性等，往往通过添加无机填料等来予以改善，玻璃纤维是一种针状填料，在拉伸冲击强度、挠曲模量、悬臂梁式冲击强度和耐热性方面对增强聚丙烯的性能有较大影响。但是通常随着聚丙烯树脂中填充的玻璃纤维量的增加，高取向度使得模塑制品在流动方向和垂直于流动方向的收缩速率之间产生很大区别，以致于引起最终制品的翘曲，使其在需要高尺寸稳定性的旋转件如风扇、内桶、波轮、皮带轮中难以得到使用，在大尺度制品中容易发生大的翘曲和形变，另外玻璃纤维容易暴露在制品表面，导致表面性能较差，外观较差，同时，当组合物中具有较高填料含量如超过35wt％时，加工变得困难，降低了生产效率和加工性能。

发明内容

本发明提出一种低翘曲玻纤增强聚丙烯复合材料，该复合材料具有较好的低翘曲性与耐摩擦性能。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种低翘曲玻纤增强聚丙烯复合材料，按照重量份数计算，包括以下组分：

聚丙烯树脂55～65份、无碱玻璃纤维10～15份、有机包覆改性碳化硅粉20～30份、四针状纳米氧化锌晶须8～12份、衣康酸二甲酯2～4份、钛酸酯偶联剂1～3份、增韧剂6～12份、热稳定剂0.5～1.2份、抗氧剂0.2～0.8份及润滑剂0.6～1.8份。

优选地，所述有机包覆改性碳化硅粉通过碳化硅先经过硅烷偶联剂处理后再表面接枝丙烯酰胺得到。

优选地，所述钛酸酯偶联剂为异丙基三(二辛基磷酸酰氧基)钛酸酯或者三异硬酯酸钛酸异丙酯。

优选地，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯或均聚聚丙烯中的一种或两种。

优选地，所述热稳定剂选自亚酚类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂中的一种或多种。

优选地，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-α-烯烃聚合物或乙烯-丙烯-二烯共聚物中的一种或一种以上。

优选地，所述抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯与硫代二丙酸双十八醇酯中的一种或多种。

优选地，所述润滑剂为硬脂酸锌或者聚丙烯蜡。