[发明专利]高韧性聚丙烯复合材料及其制备工艺

说明书

本发明提供一种高韧性聚丙烯复合材料及其制备工艺，所述聚丙烯复合材料由聚丙烯母粒、耐候性聚氨酯、木纤维、金属增强剂、相容剂、增塑剂、偶联剂和抗老化剂组成。该复合材料的制备工艺如下：1）各基材制备；2）木纤维增塑；3）聚丙烯母粒、耐候性聚氨酯、相容剂、偶联剂和增塑的木纤维混炼制作基材颗粒；4）基材颗粒和金属增强剂、抗老化剂熔融共混注塑成型。本发明工艺流程简单，连续性强，生产效率高，通过本发明制备的聚丙烯复合材料具有高韧性、高强、轻质、高撕裂优点，还具有耐高温、耐腐蚀、抗折等耐候性能优异特点。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及高韧性聚丙烯复合材料及其制备工艺。

背景技术

聚丙烯简称PP，是一种无色、无臭、无毒、半透明固体物质。聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料。具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用。近年来，随着我国包装、电子、汽车等工业的快速发展，极大地促进了我国工业的发展。而且因为其具有可塑性，聚丙烯材料正逐步替代木制产品，高强度韧性和高耐磨性能已逐步取代金属的机械功能。另外聚丙烯具有良好的接枝和复合功能，在混凝土、纺织、包装和农林渔业方面具有巨大的应用空间。

聚丙烯材料具有优异的流动性、电绝缘性、化学稳定性以及低成本等优点，但作为通用塑料的聚丙烯在力学性能与耐热性方面较工程塑料有一定差距，尤其是强度低，韧性较差，容易断裂，耐溶剂性差，受酸碱影响大，易腐蚀，耐候性差，因此极大地限制了其使用。因而通过制备高韧性聚丙烯复合材料，可以改善其缺点，制备出高韧性、耐候性强、耐腐蚀性能良好的材料。但由于聚丙烯和木纤维进行混合，属于极性和非极性物质混合，聚丙烯和金属物混合，属于非结晶与结晶聚合物混合，其难度较大，因此为了解决以上问题，开发一种高韧性聚丙烯复合材料是很有必要的。

发明内容

基于以上现有技术，本发明的目的在于提供一种高韧性聚丙烯复合材料及其制备工艺，该工艺流程简单，连续性强，生产效率高，通过本发明制备的聚丙烯复合材料具有高韧性、高强、轻质、高撕裂优点，还具有耐高温、耐腐蚀、抗折等耐候性能优异特点。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

高韧性聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料包括下述质量份原料：聚丙烯母粒50～70份、耐候性聚氨酯30～40份、木纤维20～30份、金属增强剂4～10份、相容剂5～15份、增塑剂1～5份、偶联剂1～5份和抗老化剂0.2～1.0份组成。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述聚丙烯复合材料包括下述质量份原料：聚丙烯母粒60份、耐候性聚氨酯30份、木纤维30份、金属增强剂6份、相容剂10份、增塑剂3份、偶联剂2份和抗老化剂0.5份组成。

为了更好的实现本发明，进一步的，耐候性聚氨酯为含有无机稳定剂的聚醚型聚氨酯，其无机稳定剂为二氧化钛、三氧化二铬、氧化锌、四氧化三铁中的一种，占耐候性聚氨酯的质量分数为1～5％。

为了更好的实现本发明，进一步的，木纤维为竹粉、猕猴桃树枝粉、柳树枝粉、苘麻粉中的一种；相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯或者丙烯酸接枝聚丙烯；增塑剂为苯磺酰胺、邻苯二甲酸酯和磷酸酯类中的一种；偶联剂为钛酸酯类偶联剂。

为了更好的实现本发明，进一步的，金属增强剂为纳米氧化锌或者硼酸氧化铝；抗老化剂为紫外吸收剂和抗氧化剂按相同质量分数的混合物，所述紫外吸收剂为邻羟基苯甲酸苯酯、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2-(2-羟基-3,5双(a,a-二甲基苄基)苯基)苯骈三唑中的一种；所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076、抗氧化剂168中的一种或几种。

本发明还提供高韧性聚丙烯复合材料的制备工艺，包括以下步骤：