本发明属于高分子材料
技术领域：
，具体涉及一种玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术：
：聚丙烯(polypropylene，简称pp)是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。聚丙烯作为通用塑料材料之一，具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格，大量应用在电子电器领域和车用领域。玻璃纤维(glassfiber/fiberglass)简称玻纤，是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的。玻纤的优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但缺点是性脆，耐磨性较差。玻纤通常用作复合材料中的增强材料，其能明显提高聚丙烯强度，但现有玻纤增强聚丙烯材料表面光洁度低、浮纤严重，大大地限制了玻纤增强聚丙烯的应用范围，特别是在一些表面要求较高的产品。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种经济型高表面的玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法，旨在解决现有玻纤增强聚丙烯的表面光洁度低、浮纤严重、pp加纤材料难再利用以及pp循环利用率低的技术问题。为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：本发明一方面提供一种玻纤增强聚丙烯材料，以所述玻纤增强聚丙烯材料的总质量为100％计，所述玻纤增强聚丙烯材料包括如下质量百分含量的成分：本发明另一方面提供一种玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，该制备方法具体包括如下步骤：按照上述玻纤增强聚丙烯材料所含的成分及其含量分别称取各成分原料；将所述第一pp再生料、所述第二pp再生料、所述白矿油、所述相容剂、所述抗浮纤助剂、所述偶联剂和所述润滑剂混合处理后得混合物料；将所述混合物料加入双螺杆挤出机的主喂料料斗中，并将所述玻纤加入所述双螺杆挤出机的排气口中，挤出造粒。本发明提供的玻纤增强聚丙烯材料，利用pp再生料可大大降低生产成本，并有效利用再生资源，同时白矿油是可使助剂均匀沾在原料的表面，以防止在混料中各种助剂结团，相容剂进一步增加pp再生料的相容性，抗浮纤助剂和其他助剂相结合进一步防止玻纤外露现象；总之，该玻纤增强聚丙烯材料的各成分和含量之间通过协同作用，最终得到一种经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料，其不仅具有高模量、高抗冲的特点，同时其表面光洁度高，无明显浮纤现象。本发明提供的玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，工艺简单易行，成本低，最终制得一种经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料，其不仅具有高模量、高抗冲的特点，同时其表面光洁度高，无明显浮纤现象。具体实施方式为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。一方面，本发明实施例提供了一种玻纤增强聚丙烯材料，以该玻纤增强聚丙烯材料的总质量为100％计，其包括如下质量百分含量的成分：上述玻纤增强聚丙烯材料的各成分和含量之间通过协同作用，最终得到一种经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料，其不仅具有高模量、高抗冲的特点，同时其表面光洁度高，无明显浮纤现象。具体地，本发明实施例的玻纤增强聚丙烯材料中，第一pp再生料含量为50-80％，具体可为50％、51.3％、65％、70％、80％；第二pp再生料含量为3-5％，具体可为3％、4％、5％。pp再生料也就是聚丙烯再生料，是相对是新原料来说的第二次热塑处理以后的通称。一般的塑料使用一次以后，经过回收机的热化挤出制粒，可以再次当作原料来使用，把经过回收挤出的聚丙烯料都叫做pp再生料。本实施例利用该范围内的pp再生料制备的玻纤增强聚丙烯材料，不仅保持其原有的基本性能，而且可大大降低生产成本，并有效利用再生资源。而第一pp再生料优选为无玻纤pp再生料，第二pp再生料优选为短玻纤pp再生料，且该短玻纤pp再生料中短玻纤含量为10-20％。在该优选的pp再生料条件下，该玻纤增强聚丙烯材料的模量、抗冲力等机械性能最佳。具体地，本发明实施例的玻纤增强聚丙烯材料中，白矿油的含量为0.1-0.5％，具体为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％。在该范围内的白矿油，可使助剂均匀沾在pp再生料的表面，以防止在混料中助剂结团。具体地，本发明实施例的玻纤增强聚丙烯材料中，玻纤含量为10-30％，具体为10％、20％、30％；在该范围内的玻纤，可显著提高本实施例的玻纤增强聚丙烯材料的抗拉强度。优选地，该玻纤为连续玻璃纤维，且连续玻璃纤维的单丝直径为10μm-20μm，本实施例中优选er13-2000-988a，单丝直径14μm。优选的玻纤材料使玻纤增强聚丙烯材料的抗拉强度最佳。具体地，本发明实施例的玻纤增强聚丙烯材料中，相容剂的含量为6-10％，具体可以为6％、8％、10％；该范围内的相容剂，可显著增加pp再生料的相容性。优选地，相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，且其接枝率为0.8-1％。该优选的马来酸酐接枝相容剂可使pp再生料的相容性达到最佳，同时进一步提高玻纤增强聚丙烯材料的拉伸、冲击强度。具体地，本发明实施例的玻纤增强聚丙烯材料中，抗浮纤助剂含量为1-3％，具体可以为1％、2％、3％；该范围内的抗浮纤助剂，可有效防止玻纤外露。优选地，该抗浮纤助剂包括滑石粉、硫酸钡、硅酮粉、硅酮母粒、玻璃微珠和云母粉中的至少一种。优选的抗浮纤助剂使玻纤增强聚丙烯材料表面光洁度最佳，无明显浮纤。具体地，本发明实施例的玻纤增强聚丙烯材料中，偶联剂含量为0.2-0.6％，具体为0.2％、0.4％、0.6％；该范围内的偶联剂，可显著提高玻纤增强聚丙烯材料的界面结合力。具体地，偶联剂包括钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂中的至少一种。该优选的偶联剂使玻纤增强聚丙烯材料的界面结合力最强，从而其机械性能和加工性能达到最佳。具体地，本发明实施例的玻纤增强聚丙烯材料中，润滑剂含量为0.5-1％，具体可以为0.5％、0.7％、0.8％、1％；该范围内的润滑剂，可显著改进玻纤增强聚丙烯材料制备时的流动性和脱模性，防止其在机内或模具内粘着而产生鱼眼。优选地，润滑剂包括乙撑双脂肪酸酰胺和季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。该优选的润滑剂，使玻纤增强聚丙烯材料制备时的流动性和脱模性最佳。另一方面，本发明实施例提供了一种玻纤增强聚丙烯材料的制备方法。该制备方法包括如下步骤：s01：按照上述玻纤增强聚丙烯材料所含的成分及其含量分别称取各成分原料；s02：将上述第一pp再生料、第二pp再生料、白矿油、相容剂、抗浮纤助剂、偶联剂和润滑剂混合处理后得混合物料；s03：将上述混合物料投入双螺杆挤出机的主喂料料斗中，并将玻纤投入双螺杆挤出机的排气口中，挤出造粒。本发明提供的玻纤增强聚丙烯材料的制备方法，工艺简单易行，成本低，最终制得玻纤增强聚丙烯材料，其不仅具有高模量、高抗冲的特点，同时其表面光洁度高，无明显浮纤现象。具体地，上述步骤s02中，混合处理由高速混合机完成。具体地，上述步骤s03中，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为30-50，前段温度为180℃-220℃，中段温度为180℃-220℃，机头挤出温度为190℃-230℃，螺杆转速为280r/min-350r/min。在该工艺参数范围内制得的玻纤增强聚丙烯材料的性能达到最佳。本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。实施例1一种经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料，其配方见表1中的实施例1。该经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料的制备方法包括如下步骤：s11：按照表1中实施例1的经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料所含的成分及其含量分别称取各成分原料。s12：将上述第一pp再生料、第二pp再生料、白矿油、相容剂、抗浮纤助剂、偶联剂和润滑剂由高速混合机混合处理后得混合物料。s13：将上述混合物料投入双螺杆挤出机的主喂料料斗中，并将玻纤投入双螺杆挤出机的排气口中，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为30-50，前段温度为180℃-220℃，中段温度为180℃-220℃，机头挤出温度为190℃-230℃，螺杆转速为280r/min-350r/min。实施例2一种经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料，其配方见表1中的实施例2。该经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料的制备方法包括如下步骤：s21：按照表1中实施例2的经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料所含的成分及其含量分别称取各成分原料。s22：将上述第一pp再生料、第二pp再生料、白矿油、相容剂、抗浮纤助剂、偶联剂和润滑剂由高速混合机混合处理后得混合物料。s23：将上述混合物料投入双螺杆挤出机的主喂料料斗中，并将玻纤投入双螺杆挤出机的排气口中，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为30-50，前段温度为180℃-220℃，中段温度为180℃-220℃，机头挤出温度为190℃-230℃，螺杆转速为280r/min-350r/min。实施例3一种经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料，其配方见表1中的实施例3。该经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料的制备方法包括如下步骤：s31：按照表1中实施例3的经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料所含的成分及其含量分别称取各成分原料。s32：将上述第一pp再生料、第二pp再生料、白矿油、相容剂、抗浮纤助剂、偶联剂和润滑剂由高速混合机混合处理后得混合物料。s33：将上述混合物料投入双螺杆挤出机的主喂料料斗中，并将玻纤投入双螺杆挤出机的排气口中，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为30-50，前段温度为180℃-220℃，中段温度为180℃-220℃，机头挤出温度为190℃-230℃，螺杆转速为280r/min-350r/min。实施例4一种经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料，其配方见表1中的实施例4。该经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料的制备方法包括如下步骤：s41：按照表1中实施例4的经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料所含的成分及其含量分别称取各成分原料。s42：将上述第一pp再生料、第二pp再生料、白矿油、相容剂、抗浮纤助剂、偶联剂和润滑剂由高速混合机混合处理后得混合物料。s43：将上述混合物料投入双螺杆挤出机的主喂料料斗中，并将玻纤投入双螺杆挤出机的排气口中，挤出造粒。其中，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为30-50，前段温度为180℃-220℃，中段温度为180℃-220℃，机头挤出温度为190℃-230℃，螺杆转速为280r/min-350r/min。表1组成实施例1实施例2实施例3实施例4对比例1对比例2对比例3第一pp再生料(％)79.164.65051.379.666.654第二pp再生料(％)3455345白矿油(％)0.20.30.40.40.20.30.4玻纤(％)10203030102030相容剂(％)6810106810抗浮纤助剂(％)12321//偶联剂(％)0.20.40.60.60.20.40.6润滑剂(％)0.50.710.7/0.7/性能测试将上述表1中实施例1-实施例4以及对比例1-对比例3的配方获得的玻纤增强聚丙烯材料按着表2中的测试标准，进行性能测试，最后的测试结果如表2所示。由表2的数据可看出，本实施例的经济型高表面玻纤增强聚丙烯材料具有高模量、高抗冲、低浮纤的特点，原料及助剂的合理配比可明显改善玻纤增强聚丙烯材料表面，所得的玻纤增强聚丙烯材料表面光洁度高，无明显浮纤。而且，因本实施例由于采用pp再生料，可大大降低生产成本，并有效地利用再生资源。表2以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12