[發明專利]玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料及其制備與應用

有效

• 申請號: 201310521747.7
• 申請日: 2013-10-29
• 公開（公告）號: CN103589060A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 李聰;李東;李欣;宋曉東;張春懷;肖華明;聶德林;劉樂文
• 申請（專利權）人: 天津金發新材料有限公司;金發科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L25/06;C08L51/06;C08K13/04;C08K7/14;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

技術領域

本發明屬于改性塑料技術領域，特別涉及一種易噴涂、淺縮痕玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

玻璃纖維增強聚丙烯具有機械強度高、耐熱性好、耐化學腐蝕、尺寸穩定等優點，廣泛應用于家用電器、汽車、機械等領域。玻璃纖維增強聚丙烯的強度和模量能夠媲美工程塑料，這進一步擴展了增強聚丙烯的應用前景。但由于聚丙烯材料本身極性很低，表面達因指數很低，導致在噴涂過程中，必須加入氯化聚丙烯進行預處理以提高其表面極性，增加了噴涂的工序和成本。另外，由于聚丙烯收縮率大、并且屬結晶性材料，注塑成型后冷卻固化速度慢，易出現縮痕現象，這種表面缺陷嚴重影響制品的外觀美觀程度，并且在噴涂后仍然可見，極大限制了聚丙烯材料在外觀部件中的使用。

縮痕一般是由于塑料制品壁厚增加引起制品收縮率局部增加而產生的，它可能出現在外部尖角附近或者壁厚突變處，如凸起、加強筋或者支座的背后，有時也會出現在一些不常見的部位。產生凹痕的根本原因是材料的熱脹冷縮，因為熱塑性塑料的熱膨脹系數相當高。膨脹和收縮的程度取決于許多因素，其中塑料的性能、型腔保壓壓力是最重要的因素，還有注塑件的尺寸和形狀以及冷卻速度和均勻性等也是影響因素。

中國專利CN1315465A公開了一種低翹曲玻璃纖維增強聚丙烯的材料，但由于基體樹脂選擇聚丙烯與聚苯乙烯合金，兩者相容性差，制得材料物理性能較差，沖擊強度降低，材料偏脆。

因此，開發一種易噴涂、淺縮痕的高性能的聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料是市場迫切的需求。

發明內容

為了克服上述現有技術中玻纖增強聚丙烯不易噴涂的缺點與縮痕現象嚴重等不足，本發明的首要目的在于提供一種易噴涂、淺縮痕玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料。

本發明另一目的在于提供上述易噴涂、淺縮痕玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料的制備方法。

本發明再一目的在于提供上述易噴涂、淺縮痕玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料在家電及汽車工業中的應用。

本發明的目的通過下述方案實現：

一種易噴涂、淺縮痕玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料，包含以下質量分數的組分：

所述的聚丙烯包括高結晶聚丙烯、均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一種。

優選地，所述的聚丙烯的熔體流動速率為5～50g/10min（230℃，2.16kg）。

優選地，所述的聚丙烯指高結晶聚丙烯。

所述的聚苯乙烯為通用聚苯乙烯。

優選地，所述聚苯乙烯的牌號優選為GPPS-123P。

所述短切玻璃纖維的長度為0.2～10mm，直徑為8～20μm。

所述的礦物填充物指硫酸鋇、碳酸鈣和云母中的至少一種。

所述的接枝聚丙烯為聚丙烯與不飽和酸或不飽和酸酐的接枝低聚物。

所述的接枝聚丙烯的接枝率為0.3～1.2%，融指為50～120g/10min（230℃，2.16kg）。

優選地，所述的接枝聚丙烯指聚丙烯接枝馬來酸、聚丙烯接枝衣康酸、聚丙烯接枝丙烯酸、聚丙烯接枝馬來酸酐和聚丙烯接枝丙烯酸縮水甘油酯中的至少一種。

更優選地，所述的接枝聚丙烯指聚丙烯接枝馬來酸酐。

所述的噴涂改進劑指固態雙酚A環氧樹脂。

優選地，所述的噴涂改進劑指CYD-011、CYD-012和E-31環氧樹脂中的至少一種。

上述易噴涂、淺縮痕玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料中還可以包括0.1～2wt%的加工助劑。

所述的加工助劑指抗氧劑、成核劑、偶聯劑、潤滑劑和耐霉菌劑中的至少一種。

上述加工助劑為本領域常用試劑。

上述易噴涂、淺縮痕玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料的制備方法，包括以下具體步驟：

將聚丙烯、聚苯乙烯、礦物填充物、接枝聚丙烯和噴涂改進劑混合，然后從擠出機的主喂料口喂入；短切玻璃纖維從擠出機的側喂料口喂入；熔融擠出、造粒后，得到易噴涂、淺縮痕玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料。

所述的擠出機優選雙螺桿擠出機，所述的熔融指在220～250℃下熔融。

上述易噴涂、淺縮痕玻纖增強聚丙烯/聚苯乙烯合金復合材料在家電及汽車工業中的應用。

本發明的機理為：