[发明专利]一种玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法和应用，其由58.2‑89.3份聚丙烯、10‑40份改性玻璃纤维、0.2‑0.8份抗氧剂和0.5‑1份润滑剂按照质量份数制备而成，其中，所述改性玻璃纤维为聚乙二醇接枝3‑(三乙氧基甲硅烷基)丙基异氰酸接枝玻璃纤维。该玻璃纤维增强聚丙烯材料能够减少玻璃纤维增强聚丙烯材料的翘曲不良情况。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯因其优异的性能、低廉的价格，目前广泛应用于汽车、家电、电子电器等领域。同时，玻璃纤维增强聚丙烯材料，由于玻纤的加入，其刚性、冲击性能、耐温性都会明显提高，故被广泛应用于以上领域中需有强度要求的结构件中。但是由于玻璃纤维本身较大的长径比，在基体中易产生取向不均的情况，导致制件发生翘曲，从而影响使用。

发明内容

有鉴于此，本发明有必要提供一种玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法和应用，本发明中对玻璃纤维进行接枝改性，使玻璃纤维的表面形成簇状、弹性高分子链，使得材料在注塑成型过程中，减少玻璃纤维的定向取向比例，从而有效减少玻璃纤维增强聚丙烯材料的翘曲不良情况，解决了现有的玻璃纤维增强聚丙烯材料存在的翘曲问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面公开了一种玻璃纤维增强聚丙烯材料，其由58.2-89.3份聚丙烯、10-40份改性玻璃纤维、0.2-0.8份抗氧剂和0.5-1份润滑剂按照质量份数制备而成，其中，所述改性玻璃纤维为聚乙二醇接枝3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基异氰酸接枝玻璃纤维。

进一步的，所述聚丙烯为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的一种或两种的混合。

进一步的，所述抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或两种的混合物。

进一步的，所述润滑剂为乙撑双硬质酰胺、硬脂酸季戊四醇酯、硅酮粉中的一种或两种以上的混合。

进一步的，所述改性玻璃纤维具体的制备方法为：

将聚乙二醇单甲醚、异氰酸3-(三乙氧硅基)丙酯和甲基二乙醇胺质量比为1:(0.02-0.05)：(0.01-0.015)加入二氯甲烷中，在惰性气体或氮气的保护下于50-60℃回流反应24-48小时，过滤干燥，得到聚乙二醇接枝3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基异氰酸；

将聚乙二醇接枝3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基异氰酸与玻璃纤维按质量比为1：(20-30)加入蒸馏水中，在惰性气体或者氮气的保护条件下加热至60-80℃反应24-48小时后，过滤干燥，制得所述改性玻璃纤维。具体的反应历程如下：

优选的，所述玻璃纤维为短切玻璃纤维。

本发明的第二个方面公开了一种如本发明第一个方面所述的玻璃纤维增强聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

按照配比将聚丙烯、抗氧剂和润滑剂、偶联剂充分混合均匀后，从主料口加入双螺杆挤出机中，同时将改性玻璃纤维从侧喂料口加入，经过熔融挤出造粒干燥后，制得所述玻璃纤维增强聚丙烯材料。

进一步的，所述双螺杆挤出机的主机转速为280-400rpm，机筒内温度为180-230℃。

本发明的第三个方面公开了本发明的第一个方面所述的玻璃纤维增强聚丙烯材料在用于制备汽车内饰件中的应用。