[发明专利]一种高刚性高韧性玻璃纤维增强PP材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高刚性高韧性玻璃纤维增强PP材料及其制备方法。本发明的高刚性高韧性玻璃纤维增强PP材料，按重量百分比计，所述高刚性高韧性玻璃纤维增强PP材料的原料包含如下组分：共聚PP55～59％、玻璃纤维40％、成核剂0.05～0.15％、偶联剂0.5～2.5％、分散剂0.2％、光稳定剂0.2～0.4％。本发明的制备方法简单，制得的玻璃纤维增强PP材料同时具有高的刚性和高的韧性，实现了刚性和韧性的平衡，可广泛应用于汽车领域。

技术领域

本发明涉及聚丙烯技术领域，涉及一种玻璃纤维增强PP材料及其制备方法，尤其涉及一种高刚性高韧性玻璃纤维增强PP材料及其制备方法。

背景技术

PA材料具有优异的力学性能，突出的耐腐蚀、耐油性、耐热性、高模量等优点，通过用长玻纤增强之后，强度、抗撞击性能、能量的吸收率等方面都得到了很大提高，因此，长玻纤增强PA材料可应用于汽车领域。但是，由于PA材料原料价格较高，密度比较大，所以市场出现了PP玻纤增强材料替代长玻纤增强PA材料的趋势。

聚丙烯(PP)，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotactic polypropylene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotactic polypropylene)三种。聚丙烯材料具有无毒、无味，密度小的特定，其强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用，具有良好的介电性能和高频绝缘性，且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化，适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。

但是，聚丙烯材料存在脆性、耐冲击强度低，刚性差、成型收缩率大、易老化等缺点，使用玻璃纤维(简称玻纤)改性可以提高PP的热变形温度、增加制品尺寸的稳定性、降低成型收缩率、提高刚性等。玻纤的加入，还可以作为PP的补强填充剂，不但能显著提高PP的刚性、表面硬度、耐蠕变性、电绝缘性，还可以提高PP的冲击强度，改善PP耐冲击性能。然而，目前玻璃纤维增强PP材料均采用均聚PP作为增强对象。

目前，市面上玻璃纤维增强PP材料存在的普遍问题是难以控制刚性和冲击性能平衡。例如40份玻璃纤维增强PP材料，有的材料弯曲模量可做到10500MPa，但是缺口冲击强度只有10KJ/m²；有的材料冲击强度可做到25KJ/m²，但是弯曲模量只有5600MPa。

CN108148286A公开了一种低后收缩聚丙烯复合材料及其制备方法，其由以下重量份的组分制成：聚丙烯、高密度聚乙烯、玻璃纤维粉、高目数玻璃纤维粉、增韧剂、成核剂、润滑剂、偶联剂、抗氧剂。该发明通过加入玻璃纤维粉，且通过主、侧喂料口同时进料，以及与高目数玻璃纤维粉、高密度聚乙烯复配使用，得到综合性能优异的PP复合材料，同时大幅降低PP复合材料的收缩率，可以用于高端汽车中作为保险杠使用。该发明的聚丙烯复合材料具有较好的抗冲击强度，但是弯曲模量和拉伸强度不高，有待进一步提高，因此该发明的聚丙烯复合材料不能同时具有较好的刚性和韧性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高刚性高韧性玻璃纤维增强PP材料及其制备方法，制得的玻璃纤维增强PP材料同时具有高的刚性和高的韧性，实现了刚性和韧性的平衡，可广泛应用于汽车领域。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种高刚性高韧性玻璃纤维增强PP材料，按重量百分比计，所述高刚性高韧性玻璃纤维增强PP材料的原料包含如下组分：

需要说明的是，本发明所述的高刚性是指PP材料的弯曲模量在5000MPa以上，特别指PP材料的弯曲模量在5000～8200MPa；本发明所述的高韧性是指PP材料的缺口冲击强度10KJ/m²以上，特别指PP材料的冲击强度在11～22KJ/m²。