反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法；所述复合物包括以下重量份数的各组分：聚丙烯45～80份，反应型连续长玻璃纤维20～40份，相容剂2～10份，抗氧剂0.1～1份，润滑剂0.1～1份；本发明还涉及前述复合物的制备方法。本发明采用反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物，由于反应型连续长玻璃纤维在聚丙烯中保留长度较长，使复合材料具有更高的机械强度和抗冲击强度。本发明反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物具有更高的机械强度和抗冲击强度，外观良好，低翘曲，可以广泛用于工业和民用的众多领域，包括汽车、器械、娱乐、食品加工、通讯、电子电气、电动工具、园艺等。
【专利说明】反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种玻璃纤维增强聚丙烯复合物，尤其是涉及一种反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前在国内外，聚丙烯材料增强用的纤维有玻纤维、碳纤维、铝纤维、不锈钢纤维等等。纤维增强聚丙烯材料的增强方式分为两种:短切纤维增强和连续长纤增强。与传统的短切纤维增强粒料相比，长纤增强热塑性复合材料(LFRTP)具有更高的综合性能。我公司所开发的反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯材料的一个突出的特点是:长纤增强热塑性复合材料制品内纤维的平均长度较大，并且长纤维在注塑制品内可以形成一定的网络结构，使长纤增强热塑性复合材料制品的力学性能及其它物理性能均优于短切纤维增强的复合材料。在国内反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯材料还是一个比较前沿的研究领域，目前这方面的研究很少，主要原因是国内的一些公司没有解决聚丙烯与玻璃纤维相容性的问题，而我公司自主研发的相容剂有效地改善了聚丙烯与玻璃纤维界面间的结合力，同时由于我司用的纤维经 过反应型硅烷的处理，也明显提高了树脂对纤维的浸润效果及提高了树脂与纤维的结合力，最终明显提高了复合材料的综合性能。反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物可用于工业和民用的众多领域，包括汽车、器械、娱乐、食品加工、通讯、电子电气、电动工具、园艺等。在总用量中，汽车应用占80%，其一大趋势是在组合式部件(如前端组件和车门组件)中取代金属。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物及其制备方法。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0005]第一方面，本发明提供一种反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物，所述复合物包括以下重量份数的各组分:
[0006]
聚丙烯45~80份，
反应型连续长玻璃纤维 20~40份，
相容剂2~10份，
抗氧剂0.1~1份，
润滑剂0.1~1份。
[0007]优选地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，熔融指数为100~1500g/10min。
[0008]优选地，所述反应型连续长玻璃纤维为聚丙烯专用反应型无碱玻璃纤维，其表面经反应型硅烷偶联剂处理。[0009]优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，所述马来酸酐接枝聚丙烯为上海日之升自产的产品。
[0010]优选地，所述抗氧剂为一种高分子量受阻酚类抗氧剂。
[0011 ] 优选地，所述润滑剂为TAF。
[0012]第二方面，本发明还涉及前述的反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物的制备方法，该方法如下:
[0013]步骤一，按重量配比称取原料:聚丙烯45~80份，反应型连续长玻璃纤维20~40份，相容剂2~10份，抗氧剂0.1~1份，润滑剂0.1~1份；
[0014]步骤二，按重量配比称取原料放入高混机中混合2~5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，具体步骤如下:
[0015]第一步:将聚丙烯、相容剂、抗氧剂、润滑剂按比例加入到双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机塑化后，输送到高温熔体浸润模头内的高温熔体浸润槽中，高温熔体浸润模头内的温度为280~330°C，双螺杆挤出机的温度260~280°C ；
[0016]第二步:将反应型连续长玻璃纤维以20~100m/min的速度牵引输入高温熔体浸润槽中，高温熔体浸润槽长度为2~6m，充分浸润后，冷却，切粒，得到反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物。
[0017]与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果:
[0018](I)与短切非连续玻璃纤维相比，本发明采用反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物，由于反应型连续长玻璃纤维在聚丙烯中保留长度较长，使复合材料具有更高的机械强度和抗冲击强度。
[0019](2)本发明使用的相容剂有效地提高了玻璃纤维和聚丙烯的相容性，明显提高了复合材料的机械强度和抗冲击强度；抗氧剂为一种受阻酚类抗氧剂可提高组合物在加工过程的抗氧化性能和使用过程中的抗老化性能；润滑剂提高了聚丙烯的流动性，明显提高了聚丙烯对玻璃纤维的浸润效果，结果是明显提高了复合材料的机械强度和抗冲击强度。
[0020](3)本发明反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物具有更高的机械强度和抗冲击强度，外观良好，低翘曲，可以广泛用于工业和民用的众多领域，包括汽车、器械、娱乐、食品加工、通讯、电子电气、电动工具、园艺等。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
[0022]实施例1~2
[0023]本实施例涉及一种反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物的制备方法，该方法如下:
[0024]步骤一，按重量配比称取原料，各组分及其重量数据见表1所示； [0025]步骤二，按重量配比称取原料放入高混机中混合2~5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，具体步骤如下:[0026]第一步:将聚丙烯、相容剂、抗氧剂、润滑剂按比例加入到双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机塑化后，输送到高温熔体浸润模头内的高温熔体浸润槽中，高温熔体浸润模头内的温度为280~330°C，双螺杆挤出机的温度260~280°C，具体参数见表2所示；
[0027]第二步:将反应型连续长玻璃纤维以20~100m/min的速度牵引输入高温熔体浸润槽中，高温熔体浸润槽长度为2~6m，充分浸润后，冷却，切粒，得到反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物。
[0028]对比例I~5
[0029]本实施例涉及一种反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物的制备方法，该方法如下:
[0030]步骤一，按重量配比称取原料，各组分及其重量数据见表1所示；
[0031]步骤二，按重量配比称取原料放入高混机中混合2~5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，具体步骤如下:
[0032]第一步:将聚丙烯、相容剂、抗氧剂、润滑剂按比例加入到双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机塑化后，输送到高温熔体浸润模头内的高温熔体浸润槽中，高温熔体浸润模头内的温度为280~330°C，双螺杆挤出机的温度260~280°C，具体参数见表2所示；
[0033]第二步:将反应型连续长玻璃纤维以20~100m/min的速度牵引输入高温熔体浸润槽中，高温熔体浸润槽长度为2~6m，充分浸润后，冷却，切粒，得到反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物。
[0034]表1
[0035]
【权利要求】
1.一种反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物，其特征在于，所述复合物包括以下重量份数的各组分:
2.根据权利要求1所述的反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，熔融指数为100~1500g/10min。
3.根据权利要求1所述的反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物，其特征在于，所述反应型连续长玻璃纤维为聚丙烯专用反应型无碱玻璃纤维，其表面经反应型硅烷偶联剂处理。
4.根据权利要求1所述的反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
5.根据权利要求1所述的反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物，其特征在于，所述抗氧剂为一种高分子量受阻酚类抗氧剂。
6.根据权利要求1所述的反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物，其特征在于，所述润滑剂为TAF。
7.—种如权利要求1所述的反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于，该方法如下: 步骤一，按重量配比称取原料:聚丙烯45~80份，反应型连续长玻璃纤维20~40份，相容剂2~10份，抗氧剂0.1~1份，润滑剂0.1~1份； 步骤二，按重量配比称取原料放入高混机中混合2-5分钟，出料，然后用双螺杆挤出机挤出造粒，具体步骤如下: 第一步:将聚丙烯、相容剂、抗氧剂、润滑剂按比例加入到双螺杆挤出机中，通过双螺杆挤出机塑化后，输送到高温熔体浸润模头内的高温熔体浸润槽中，高温熔体浸润模头内的温度为280~330°C，双螺杆挤出机的温度260~280°C ； 第二步:将反应型连续长玻璃纤维以20~100m/min的速度牵引输入高温熔体浸润槽中，高温熔体浸润槽长度为2~6m，充分浸润后，冷却，切粒，得到反应型连续长玻璃纤维增强聚丙烯复合物。
【文档编号】C08K9/06GK103788491SQ201410040982
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2014年1月27日 优先权日:2014年1月27日
【发明者】郭建鹏, 杨涛, 孟成铭, 金幸 , 陈超 申请人:上海日之升新技术发展有限公司