本发明涉及塑料制品，特别涉及一种增韧改性聚丙烯及其制备工艺。
背景技术：
聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。聚丙烯作为通用热塑性塑料中增长最快的品种，在经济建设和人民生活中的地位日益重要，在汽车工业、家用电器、电子、包装及建材、家具等方面具有广泛的应用。
聚丙烯由于其力学性能优异，耐热性好，耐应力开裂性和刚性优异，且易于加工成型，具有广泛的应用价值，但是其对缺口敏感，易脆断，韧性较差。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种增韧改性聚丙烯，具有增韧的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种增韧改性聚丙烯，以重量计，包含以下组分，聚丙烯52-67份；玻璃纤维25-40份；玻纤处理剂5份；相容剂3份；改性纤维10-30份；所述改性纤维为Cu-Ag合金原位纤维复合材料。
通过采用上述技术方案，玻璃纤维是一种无机非金属材料，抗腐蚀性好，机械强度高，向聚丙烯中加入玻璃纤维进行增强改性，能够提高弹性模量、强度大、尺寸稳定、热变形温度高等优点，能够在一定程度上提高聚丙烯的韧性。
为进一步提高聚丙烯的韧性，在增韧改性聚丙烯中还加入Cu-Ag合金原位纤维复合材料，Cu-Ag合金原位纤维复合材料是一种用铜和银合金制作而成的复合材料，Ag相呈细纤维状分布在Cu基体内，Cu和Ag均为面心立方基体，具有丰富的滑移系，另外，Cu-Ag合金原位纤维复合材料还存在大量形变孪晶带，使得Cu-Ag合金原位纤维复合材料能够在受力后发生形变，将Cu-Ag合金原位纤维复合材料加入到增韧改性聚丙烯中，能够大幅度提高增韧改性聚丙烯的韧性，与玻璃纤维起到协同增韧的效果。
聚丙烯是非极性树脂，与其他材料的熔合性差，玻璃纤维和改性纤维均很难以与聚丙烯结合。在增韧改性聚丙烯中加入玻纤处理剂，玻纤处理机分散在聚丙烯中，再向聚丙烯中加入玻璃纤维和改性纤维，聚丙烯中的玻纤处理剂能对增强玻璃纤维、改性纤维与聚丙烯之间的结合，提高聚丙烯的弹性模量、韧性、硬度和耐蠕变性。
为进一步促进玻璃纤维、改性纤维与聚丙烯结合，在增韧改性聚丙烯中加入相容剂，相容剂又称增容剂，是指借助分子间的键合力，促使不相容的两种聚合物结合在一起，进而得到稳定共混物的助剂。在增韧改性聚丙烯中加入相容剂后，进一步促进聚丙烯与玻璃纤维、改性纤维之间的结合，提高增韧改性聚丙烯的韧性和弹性模量。
本发明的进一步设置为：按重量计，所述增韧改性聚丙烯内还包括稀土β-成核剂0.001-2份。
通过采用上述技术方案，高聚物材料的性能不仅依赖高分子本身的性能，也与聚集态结构有密切关系。聚丙烯的晶体形态有α、β、γ、δ和拟六方态5种，其中以α-晶型聚丙烯最为常见和稳定，具有增刚、抗蠕变等性能。β-晶型聚丙烯属于热动力学亚稳定晶型，虽然其刚性和屈服强度低，但是具有较好的韧性和热稳定性。再增韧改性聚丙烯内加入稀土β-成核剂后，能够促进α-晶型聚丙烯转变为β-晶型聚丙烯，提高增韧改性聚丙烯的韧性，同时增韧改性聚丙烯内加入Cu-Ag合金原位纤维复合材料，能够起到增刚和提高屈服强度的作用，弥补β-晶型聚丙烯力学性能上的不足。
本发明的进一步设置为：所述玻纤处理剂为硅烷偶联剂。
通过采用上述技术方案，玻纤处理剂是指能对玻璃纤维表面处理的物质。玻璃纤维的表面处理是在玻璃纤维表面覆盖一层偶联剂，偶联剂又能与高聚物基体发生物理或化学的作用，使玻璃纤维与聚丙烯依靠偶联剂紧密的结合在一起。
本发明的进一步设置为：所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸十八酯-马来酸酐的共聚物中的一种。
通过采用上述技术方案，马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸十八酯-马来酸酐的共聚物均为聚丙烯的相容剂。
本发明的进一步设置为：所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
通过采用上述技术方案，无碱玻璃纤维加入到增韧改性聚丙烯后，能够对聚丙烯进行增强改性。
本发明的进一步设置为：所述聚丙烯为55份，所述玻璃纤维为45份，所述稀土β-成核剂为0.1份。
通过采用上述技术方案，聚丙烯55份，玻璃纤维45份，稀土β-成核剂0.1份，增韧改性聚丙烯韧性好，弹性模量高，耐蠕变，强度高。
本发明的另一个目的在于提供一种上述增韧改性聚丙烯的制备工艺，包括步骤(1)，称取配方量的聚丙烯和玻纤处理剂，加热至熔融状态；步骤(2)，将步骤(1)获得的混合物冷却至80℃，加入配方量的玻璃纤维、相容剂、改性纤维混合均匀后，加入双螺杆挤出机挤出造粒，烘干后获得增韧改性聚丙烯。
通过采用上述技术方案，先将聚丙烯和玻纤处理剂熔融后，然后将玻璃纤维、相容剂、改性纤维加入后混合均匀，挤出造粒即可获得增韧改性聚丙烯。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过采用在聚丙烯中加入玻纤处理剂，再加入相容剂，使得聚丙烯能够结合玻璃纤维及改性纤维，对聚丙烯进行增强改性，在起到增韧的同时，还提高增韧改性聚丙烯的力学性能，抗蠕变，弹性模量高，达到了增韧、高弹性模量、刚度高的效果。
具体实施方式
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：一种增韧改性聚丙烯的制备工艺，包括步骤(1)，按以下表1的各组分含量，称取聚丙烯和玻纤处理剂，玻纤处理剂选用硅烷偶联剂，聚丙烯和玻纤处理剂加热至熔融状态，维持3小时。步骤(2)，将步骤(1)的混合物降温至80℃后，按以下表1中的各组分含量称取玻璃纤维、相容剂、改性纤维、稀土β-成核剂，加入步骤(1)得到的混合物中，搅拌均匀后，加入到双螺杆挤出机挤出造粒，再用烘箱烘干，获得增韧改性聚丙烯。
相容剂选用马来酸酐接枝聚丙烯，玻璃纤维选用无碱玻璃纤维。改性纤维为Cu-Ag合金原位纤维复合材料，制备方法如下：称取纯度为99.99％的Ag和99.99％的Cu，按重量计，Ag：Cu＝1:4,。将Ag和Cu加入高频感应炉内，将高频感应炉内填充满氩气，将Ag和Cu熔炼成合金后，将合金溶体浇入模具内，得到合金铸锭，将合金铸锭通过冷加工和中间退火，加工成直径为0.01的丝材，再将丝材剪断，剪短后的丝材长度在0.01-1mm之间即可，获得Cu-Ag合金原位纤维复合材料。
力学性能试验：将获得的增韧改性聚丙烯用注塑机注塑呈力学性能标准样条，注塑温度为200℃，背压2MPa,冷却时间40s。拉伸性能测试按照ISO527-2-1994，测试的拉伸速度为50mm/min。悬臂梁缺口冲击性能测试按照ISO180-2001进行。测试5根样品，取平均值为样品的测试值，并在以下表1中列出。
实施例2：按以下表1中列出的各组分含量重复实施例1的方法，用丙烯酸十八酯-马来酸酐的共聚物代替马来酸酐接枝聚丙烯，并在以下表1中列出力学性能试验结果。
实施例3：按以下表1中列出的各组分含量重复实施例1的方法，在以下表1中列出力学性能试验结果。
实施例4：按以下表1中列出的各组分含量重复实施例1的方法，在以下表1中列出力学性能试验结果。
对比例1：按以下表1中列出的各组分含量重复实施例1的方法，在以下表1中列出力学性能试验结果。
对比例2：按以下表1中列出的各组分含量重复实施例1的方法，在以下表1中列出力学性能试验结果。
对比例3：按以下表1中列出的各组分含量重复实施例1的方法，在以下表1中列出力学性能试验结果。
对比例4：按以下表1中列出的各组分含量重复实施例1的方法，在以下表1中列出力学性能试验结果。
对比例5：按以下表1中列出的各组分含量重复实施例1的方法，在以下表1中列出力学性能试验结果。
对比例6：一种增韧改性聚丙烯制备工艺，包括按以下表1的各组分含量，称取聚丙烯、玻纤处理剂、玻璃纤维、相容剂、改性纤维、稀土β-成核剂，加温至80℃后搅拌均匀，加入到双螺杆挤出机挤出造粒，再用烘箱烘干，获得增韧改性聚丙烯。在以下表1中列出力学性能试验结果。
表1