Pp树脂组合物和玻璃纤维增强pp树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及增强树脂领域，具体而言，涉及一种PP树脂组合物和玻璃纤维增强PP 树脂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯树脂(PP)是一种由丙烯单体聚合而成的通用塑料，在许多应用领域都具有 广泛的应用。聚丙烯树脂具有密度小、价格低、耐化学腐蚀性好、良好的成型加工性能等特 点。
[0003] 玻璃纤维增强聚丙烯作为一种增强效果明显、生产成本较低的手段而受到青睐。 经玻璃纤维增强后的聚丙烯具有热稳定好、强度高、冲击性能好、较高的模量、低翘曲性等 优良性能，弥补了纯聚丙烯材料机械性能差的缺陷;玻璃纤维增强聚丙烯广泛应用于汽车、 家电等结构零部件以取代金属、尼龙等工程材料，在保证产品性能的同时降低生产成本。
[0004] 目前现有的玻璃纤维增强PP产品的机械性能相对于聚丙烯材料等材料有所改进， 然而依然有待于进一步提高，特别是现有的玻璃纤维增强PP产品的熔融流动性能不佳，这 就限制了其在制备大型产品，特别是家电制造领域的使用。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种PP树脂组合物和玻璃纤维增强PP树脂及其制备方法，以 在提高玻璃纤维增强PP树脂的模量和弯曲强度的同时，保持其较好的熔融流动指数。
[0006] 为此，在本发明的一方面，提供了一种PP树脂组合物，该PP树脂组合物以其100重 量份为基准，包括60~70重量份的PP树脂、25~35重量份的玻璃纤维、0~1重量份的抗氧 剂、〇~2重量份的润滑剂、0~5重量份的增韧剂、1~5重量份的相容剂、0.1~1重量份的偶 联剂和1~5重量份的无机填料。
[0007] 作为优选，上述玻璃纤维的单丝直径为9~14微米;优选地玻璃纤维为经偶联剂处 理的无碱无捻玻璃纤维。
[0008] 作为优选，上述PP树脂为至少两种不同熔指的PP树脂的混合，优选地PP树脂为熔 指在1~50g/10min之间的均聚聚丙稀树脂。
[0009] 作为优选，上述相容剂为聚合物型相容剂优选地相容剂选自马来酸酐接枝聚丙 烯、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和马来酸酐接枝聚乙烯中的一种或多种;更优选 地相容剂的，接枝率在〇. 8wt %~2wt %。
[0010] 作为优选，上述抗氧剂为受阻酚类、含硫类抗氧剂和亚磷酸酯类中的一种或多种。
[0011] 作为优选，上述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、聚烯烃蜡类润滑剂和和乙撑双硬脂酸 酰胺类润滑剂中的一种或多种，优选润滑剂同时包括内润滑剂和外润滑剂。
[0012] 作为优选，上述增韧剂为弹性体类增韧剂，优选为甲基丙烯酸甲酯/ 丁二烯/苯乙 烯共聚物、聚乙烯辛烯共弹性体和乙烯-醋酸乙烯共聚物中的一种或多种。
[0013] 作为优选，上述偶联剂为硅烷偶联剂，优选为KH550和/或KH570。
[0014] 作为优选，上述填料为碳酸钙、滑石粉和云母中的一种或多种，优选填料目数在 600~2500目之间。
[0015] 同时，根据本发明的第二个方面，还提供了一种玻璃纤维增强PP树脂，该玻璃纤维 增强PP树脂由本发明PP树脂组合物制备而成。
[0016] 此外，根据本发明的第三个方面，还提供了一种玻璃纤维增强PP树脂的制备方法， 该方法包括以下步骤:根据本发明上述PP树脂组合物称取原料;将PP树脂复合材料中除玻 璃纤维外的各原料混合，形成混合物料;将所述混合物料由挤出机的主料加料口引入，将所 述玻璃纤维由挤出机的侧喂料口引入，进行挤出造粒，得到所述玻璃纤维增强PP树脂。
[0017] 作为优选，上述挤出机的主机转速为200~300rpm。
[0018] 作为优选，上述挤出机的挤出温度条件包括:一区145~165°C，二区145~170°C， 三区155~175°C，四区155~180°C，五区165~185°C，六区165~190°C，七区165~195°C，八 区 180 ~200°C，九区 190 ~210°C，十区 210 ~230°C，机头 210 ~230°C。
[0019]应用本发明的技术方案，通过提供具有这种特定组分和用量的PP树脂组合物能够 制备出模量和弯曲强度均较高且流动性能较好的玻璃纤维增强PP树脂。使得玻璃纤维增强 PP树脂具有较高的拉伸强度和较好的冲击韧性，可以满足家电产品对高强度的要求，并具 有较高的流动性，使其可以在通用注塑机上注塑出大型的零件。
【具体实施方式】
[0020]下面具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
[0021 ]为了能够制备出模量和弯曲强度均较高的玻璃纤维增强PP树脂，根据本发明的第 一个方面，提供了一种PP树脂组合物，该PP树脂组合物以其100重量份为基准，包括60~70 重量份的PP树脂、25~35重量份的玻璃纤维、0~1重量份的抗氧剂、0~2重量份的润滑剂、0 ~5重量份的增韧剂、1~5重量份的相容剂、0.1~1重量份的偶联剂和1~5重量份的无机填 料。
[0022] 本发明所提供的这种PP树脂组合物能够制备出模量和弯曲强度均较高且流动性 能较好的玻璃纤维增强PP树脂。使得玻璃纤维增强PP树脂，具有较高的拉伸强度和较好的 冲击韧性，可以满足家电产品对高强度的要求，并具有较高的流动性，使其可以在通用注塑 机上注塑出大型的零件。
[0023] 根据本发明的PP树脂组合物，其中对于玻璃纤维的选择并没有特殊要求，可以参 照本领域的常规选择。在本发明中优选玻璃纤维的单丝直径为9~14微米;优选地所述玻璃 纤维为经偶联剂处理的无碱无捻玻璃纤维。其中可以采用的偶联剂包括但不限于硅烷偶联 剂，例如KH550和/或KH570。
[0024]根据本发明的PP树脂组合物，其中对于PP树脂的选择并没有特殊要求，可以参照 本领域的常规选择，在本发明中优选PP树脂包括至少两种不同熔指的PP树脂，通过采用两 种不同熔指的PP树脂有利于在降低成本的同时、优化材料综合性能。更优选所述PP树脂为 恪指在1~50g/10min之间的均聚聚丙稀树脂。将PP树脂为恪指控制在上述范围内可保证材 料的机械强度。其中术语"熔指"为"熔体流动速率或熔体流动指数"，是指塑料在230°C和 2.16kg负荷下熔体每10分钟通过标准口模毛细管的质量或熔融体积熔指。
[0025]根据本发明的PP树脂组合物，其中对于相容剂的选择并没有特殊要求，可以参照 本领域的常规选择。例如可以采用聚合物型相容剂，在本发明中优选相容剂选自马来酸酐 接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯和马来酸酐接枝聚乙烯中的一种或多种。相容剂 的使用可增加聚丙烯树脂和玻璃纤维的相容性，增加两者的界面粘结力，有助于玻璃纤维 在树脂基体中均匀分散，对改善玻纤增强PP树脂的力学性能有较好的效果。更优选地所述 相容剂的接枝率在〇. 8wt %~2wt %。
[0026] 根据本发明的PP树脂组合物，其中对于抗氧剂的选择并没有特殊要求，可以参照 本领域的常规选择，在本发明中可以使用的抗氧剂包括但不限于受阻酚类、含硫类抗氧剂 和亚磷酸酯类中的一种或多种。抗氧剂的使用有利于防止在加工过程中，聚合物在高温高 压的条件下降解。在本发明中优选地可以使用的受阻酚类抗氧剂包括但不限于四[β-(3,5_ 二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、β-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙 酸正十八碳醇酯(抗氧剂1〇76)、ΒΗΤ中的一种或多种;可以使用的硫类抗氧剂包括但不限于 硫代二丙酸双月桂酯(抗氧剂DLTP)和硫代二丙酸双十二醇酯(抗氧剂DLTDP)中的一种或多 种;可以使用的亚磷酸酯类抗氧剂包括但不限于二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯（3010)、三 [2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯（168)和双(2,4_二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯（626) 中的一种或多种。在本发明中优选抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1010按重量比为1-2:1混合 的混合物。
[0027] 根据本发明的PP树脂组合物，其中对于润滑剂的选择并没有特殊要求，可以参照 本领域的常规选择，例如润滑剂可以包括但不限于硬脂酸、硬脂酸盐、聚烯烃蜡类润滑剂和 乙撑双硬脂酸酰胺类润滑剂中的一种或多种。其中可以采用的硬脂酸盐包括但不限于硬脂 酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡中的一种或多种;可以采用的聚烯烃蜡类润滑剂包括但不限于 聚乙烯蜡、聚丙烯蜡和氧化聚乙烯蜡中的一种或多种。优选润滑剂同时包括内润滑剂(例如 硬脂酸盐或聚烯烃蜡)和外润滑剂(例如酰胺蜡或氧化聚烯烃蜡