[發明專利]一種低氣味連續纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201210120330.5
• 申請日: 2012-04-23
• 公開（公告）號: CN103374178A
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 楊桂生;蔣超杰;孫利明
• 申請（專利權）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/1545;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種連續纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

連續纖維增強的聚丙烯材料作為一種通用工程塑料，它具有高強度、高剛度、剛沖擊強度、低密度、低翹曲蠕變性、抗動態疲勞性能優異的性能，因其性價比高，廣泛應用于汽車、家電等結構零部件，目前不僅應用在汽車外部結構部件，如發動機罩蓋、前端支架等，而且因為其優異的力學性能和高的性價比，也開始廣泛應用在汽車內飾部件，如內護板、儀表板、安全氣囊殼體等部件，取代金屬、短玻纖增強尼龍等材料。但是由于這些材料在不同程度上都會釋放出某些刺激性氣體，因此受到了汽車用戶越來越多的質疑，而且，隨著人們環保健康意識的增強，聚丙烯材料在這方面所受到的挑戰將會越來越嚴重。為此，為了進一步拓展連續玻纖增強聚丙烯材料在相關領域的應用，必須找到一個有效的途徑來制備低氣味、甚至無氣味的連續玻纖增強聚丙烯復合材料。

為限定內飾件材料的氣味，世界各大汽車制造商也著手進行了這方面的研究工作，并分別形成了對這些揮發性有害物質加以規范和控制的標準，如德國大眾的PV3900標準，美國福特的SAE?J1351標準，本專利采用SAE?J1351標準，本標準共分為1～5級，級別越高，氣味越大，作為汽車內飾件必須達到3級，小于等于3級才能使用。

引起連續玻纖增強聚丙烯復合材料具有較大氣味的原因有很多方面：首先，在聚丙烯基體樹脂合成過程中使用的催化劑體系中含有一些帶有刺激性氣味的化合物，如酯類化合物或者烷烴類化合物，這類化合物在樹脂聚合之后不可能完全去除，他們殘留在聚丙烯樹脂中，從而最終生產的聚丙烯材料具有刺激性氣味；其次，在聚丙烯改性加工過程中，聚丙烯樹脂在螺桿擠出機中熔融過程中也會因降解而產生有刺激性氣味的小分子化合物，如酮類、醛類化合物等，這些化合物殘留在改性材料中，在制件使用過程中也會有刺激性氣味釋放出來；另外，改性過程中所添加的一些改性助劑，如抗氧劑、光穩劑、偶聯劑、相容劑，尤其是玻纖增強體系中，為了改善玻纖與樹脂的界面相容性，特別使用的馬來酸酐接枝物，由于接枝物中多含有未反應完全的游離態的馬來酸酐，具有較強的刺激性，都會影響玻纖增強聚丙烯材料的氣味性。

圍繞上述幾方面的原因，國外企業做了很多研究工作，所涉及的基本方法不外乎物理吸附和化學反應兩類。

化學反應法是指在材料配方中添加能夠與這些釋放氣味的小分子反應的添加劑，通過這些添加劑化合物與刺激性小分子發生反應，生成分子量較大、熱穩定性較好、難以揮發的大分子量化合物，從而達到消除異味的目的。

物理吸附法從理論上說，依靠微孔材料大的比表面積的物理吸附作用，可以對任何產生揮發性氣味的小分子進行吸附，因此可能對產生這一問題的各個方面都有一個理想的效果，微孔材料可以是活性炭體系、

中國專利CN102030945A公開了一種低氣味玻璃纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法，由32-91％聚丙烯樹脂、5-50％玻璃纖維、2-8％相容劑、1-6％氣味抑制劑和1～4％其它助劑組成，經雙螺桿擠出機在220～240℃溫控條件下熔融擠出造粒，制成低氣味增強聚丙烯材料。所述氣味抑制劑由蓖麻油酸鋅30％-50％；金屬氧化物20％-40％和粘土礦物體系10％-30％組成，可通過物理和化學相結合的方法來抑制玻璃纖維增強聚丙烯復合材料的氣味。該方法制備得到的玻璃纖維增強聚丙烯復合材料氣味性能優良，氣味等級可降低到3級以內，但是對材料性能有一定的影響。

中國專利CN1727390提出一種低氣味的聚丙烯復合材料及其制備方法，更具體是涉及通過添加一種能有效抑制聚丙烯復合材料中難聞氣味的氣味抑制劑分子篩，在滑石粉填充體系有一定效果，，但是在玻纖增強聚丙烯體系中，單純利用分子篩的物理吸附作用來吸收改性塑料中的刺激性氣味，吸收程度不完全，特別是有相容劑馬來酸酐的加入，氣味等級很難滿足汽車內飾件的使用要求。

發明內容

本發明的目的在于為了克服現有技術的缺陷，而提供一種連續玻璃纖維增強聚丙烯復合材料材料及其制備方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種連續玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，由包括以下重量份的組分制成：

聚丙烯??????????????40～65份，

連續玻璃纖維????????30～50份，

偶聯劑??????????????0.5～5份，

主抗氧劑????????????0～0.05份，

輔助抗氧劑??????????0～0.1份，