一种新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料，所述的聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯30-80、聚乙烯10-20、云母10-20、玻璃纤维10-40、弹性体3-12、相容剂3-8、抗氧剂0.2-1、其他助剂0.2-2.0。本发明还提供了聚丙烯复合材料的制备方法。本发明优点在于：本发明利用玻璃纤维对高分子材料的增强作用，得到了高强度、高刚度、尺寸稳定的聚丙烯材料，适合于注射成型各类车用、家电用工程塑料件；本发明利用了弹性体对聚丙烯组合物的结晶行为的作用，制备成一种具有高强度、高抗冲击、新型、尺寸稳定性好的增强高光泽聚丙烯复合材料，可广泛应用于管材、容器、汽车配件、家用电器等领域。
【专利说明】一种新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及聚烯烃【技术领域】，具体地说，是一种新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，可用于汽车配件、家用电器。
【背景技术】
[0002]聚丙烯PP作为五大通用塑料之一，密度小，生产成本低，综合力学性能好，无毒、耐腐蚀、易于加工和回收等优点，被广泛应用于各种场所，如家用电器、汽车内外饰件、健身器材、办公用品、日用品、玩具和卫生洁具等领域，在塑料中占有重要地位，但在制作家电零部件时，其强度、刚度、光泽度常达不到要求，制品表面光泽度差、浮纤严重限制了聚丙烯的应用。目前比较常用的是玻纤、填充等对聚丙烯进行改性，以达到聚丙烯增强的目的。
[0003]目前，关于新型聚丙烯的研制和应用主要是将相容剂物理共混于聚丙烯PP树脂和玻纤中。
[0004]中国专利200610028823.0，公开了一种高光泽、高流动玻璃纤维增强尼龙6复合材料及其制备方法，制得了表面光泽度好、性能好、易加工的玻纤增强高光泽复合材料。
[0005]中国专利200610118565.5，公开了一种高光泽、高流动长玻璃纤维增强聚酰胺复合材料，制得一种高光泽 度良好，流动性优异的复合材料。
[0006]中国专利201110101749.1，公开了一种高光泽耐疲劳玻璃纤维增强PP/PPR/PA合金材料，该合金材料具有良好的加工性能，高表面光泽度和高转速耐疲劳性能，并且生产工艺非常简单。
[0007]中国专利文献CN 103265761 A，公开了一种用低分子极性物质马来酸酐等、引发剂对聚丙烯表面进行改性制得的新型增强聚丙烯材料，但该材料虽然力学性能有了较大提高，但浮纤问题依然比较明显。
[0008]中国专利200710172918.4公开了一种超长延伸率玻缡纤维增强聚丙烯复合材料，包括聚丙烯、玻璃纤维、复合抗氧剂和其他助剂，其优点在于，拉伸断裂伸长率高。
[0009]中国专利201110008670.4公开了一种高抗冲、新型长玻纤增强聚丙烯材料，采用抗冲、新型母粒配合长纤增强聚丙烯母粒进行改性，拉伸强度、冲击强度等性能测试表明，其制备的聚丙烯材料表面光泽度高、浮纤现象少。
[0010]中国专利201110321904.0公开了一种复合纤维增强聚丙烯材料及其制备方法，包括聚丙烯、复合纤维、接枝聚丙烯、抗氧剂，优点在于高玻纤含量仍能保持良好的外观。
[0011]中国专利200810039829.7公开了一种耐热高光泽增强聚丙烯及其制备方法，包括高光泽填充剂、聚丙烯、玻璃纤维、润滑分散剂、抗氧剂，其优点在于材料具有高光泽、高耐温性，较高的刚性和表面硬度。
[0012]以上技术通过处理玻纤或加入相容剂来提高聚丙烯等高分子材料与玻纤的相容性；其缺点在于加入的玻璃纤维含量不能过多，否则浮纤外露依然很严重，且加工性能较差，导致制件外观不好，玻璃纤维添加量过低，聚丙烯强度达不到要求。通过加入云母部分替代玻璃纤维及弹性体对制品表面浮纤问题进行改善，目前在聚丙烯中的应用尚未涉及。
【发明内容】
[0013]本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料。
[0014]本发明的另一的目的是，提供一种新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法。
[0015]为实现上述目的，本发明采取的技术方案是:一种新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料，由以下重量份的原料制成:聚丙烯30-80、聚乙烯10-20、云母10-20、玻璃纤维10-40、弹性体3-12、相容剂3~8、抗氧剂0.2-1、其他助剂0.2-2.0。
[0016]所述的一种新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的聚丙烯为无规立构聚丙烯、等规立构聚丙烯或间规立构聚丙烯中的一种或几种，聚丙烯在温度230°C、载荷21.17N条件下的质量熔体流动速率为2.0~50.0g/10min，拉伸强度≥20Mpa。所述的聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的一种或几种，聚乙烯在温度230°C、载荷21.17N条件下的质量熔体流动速率为10.0-40.0g/10min，拉伸强度≥15Mpa.
[0017]所述的云母为金云母或白云母中的一种或两种复配，粒径大小为3~15 μ m。
[0018]所述的玻璃纤维为无碱玻纤,其纤维直径为8~20 μ m。
[0019]所述的弹性体为热塑性弹性体或热固性弹性体中的一种或几种。所述的物质选自:聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶，乙烯共聚物弹性体等一种或几种。
[0020]所述的相容剂为聚丙烯接枝丙烯酸、马来酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。
[0021]所述的引发剂为过氧化醋酸叔丁酯、过氧化二异丙苯、过氧化二叔丁基DTBP或过氧化苯甲酸叔丁酯TPB中的任一种
所述的抗氧剂是受阻酚类抗氧剂。所述的助剂为热稳定剂、润滑剂、抗紫外线剂或颜料。
[0022]为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是:所述的新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤:按配比秤取原料；将除玻璃纤维外的其他组分置于高混机中混合5-10min，通过侧喂料口将玻璃纤维加入挤出机，双螺杆机挤出，冷却、造粒，最后将颗粒烘干，即得到新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料。
[0023]所述的双螺杆挤出机的转速为200_500r/min，挤出机从加料到机头的温度设置为:185°c、190°c、205°c、210°c、210°c、210°c、200°c、185°c、180°c，真空度≤ 0.06MPa。
[0024]本发明优点在于:
1、本发明利用玻璃纤维对高分子材料的增强作用，得到了高强度、高刚度、尺寸稳定的聚丙烯材料，适合于注射成型各类车用、家电用工程塑料件；
2、本发明利用了弹性体对聚丙烯组合物的结晶行为的作用，制备成一种具有高强度、高抗冲击、新型、尺寸稳定性好的增强高光泽聚丙烯复合材料，可广泛应用于管材、容器、汽车配件、家用电器等领域。
[0025]3、本发明利用了部分聚乙烯替代聚丙烯，提高了基材固有的光泽度。、4、通过云母部分替代玻璃纤维，既保持了复合材料固有的强度，同时减少玻璃纤维的用量，降低了浮维，提高了材料的表面光泽度。
【具体实施方式】
[0026]下面对本发明提供的【具体实施方式】作详细说明。
[0027]以下实施例1-3中的新型高光泽玻纤增强聚丙烯的具体组分及其重量份配比如表1所示。其中，以聚丙烯为基料，以无规立构聚丙烯、等规立构聚丙烯及线性低密度聚乙烯的混合物为基料；加入不同比例的玻璃纤维、云母、弹性体、相容剂及其他助剂。
[0028]表1:实施例1-3新型高光泽玻纤增强聚丙烯组合物组份的重量配比
【权利要求】
1.一种新型高光泽玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成:聚丙烯30-80、聚乙烯10~20、云母10~20、玻璃纤维10-40、弹性体3_12、相容剂3~8、抗氧剂.0.2-1、其他助剂 0.2-2.0。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的聚丙烯为无规立构聚丙烯、等规立构聚丙烯或间规立构聚丙烯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的聚乙烯为高密度聚乙烯、低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的云母是金云母或白云母中的一种或两种复配，粒径大小为3~15 μ m。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为无碱玻纤，其纤维直径为8~20 μ m。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的弹性体选自:聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶、丁晴橡胶、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶，乙烯共聚物弹性体一种或几种。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的相容剂为聚丙烯接枝丙烯酸、马来酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种。
8.根据权利要求1-7任一所述的聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤:按配比秤取原料；将除玻璃纤维之外的其他组分置于高混机中混合5-10min，出料，通过侧喂料口将玻璃纤维加入挤出机，在双螺杆机挤出，冷却、造粒，最后将颗粒烘干，即得到聚丙烯复合材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述的双螺杆挤出机的转速为200-500r/min,挤出机从加料到机头的温度设置为:165 V、170 V、175 V、180 V、190 V、190°C、190°C、185°C、180°C，真空度≤ 0.06MPa。
【文档编号】B29C47/92GK103694563SQ201310695227
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】沈叶龙, 娄小安, 孟成铭, 裘浩成, 路海冰 申请人:上海日之升新技术发展有限公司