[發(fā)明專利]一種長玻璃纖維增強聚丙烯微發(fā)泡材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410432743.6
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104194155A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王濱;吳汾;蔣頂軍;汪信
• 申請（專利權(quán)）人: 南京聚隆科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K7/14;C08K3/34;C08K3/26;C08J9/08;C08J9/10
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 姚姣陽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法，尤其是一種長玻璃纖維增強聚丙烯微發(fā)泡復(fù)合材料及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

能源危機和環(huán)境污染的雙重壓力下，輕量化已經(jīng)成為汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在車用塑料中，改性聚丙烯材料用量一直占據(jù)第一位，其制件種類亦最多，并且仍以每年2.2％—2.8％的速度加快增長。聚丙烯微發(fā)泡材料具有獨有的致密表層和發(fā)泡芯層結(jié)構(gòu)，在保證材料基本性能的前提下，顯著減輕制件重量，實現(xiàn)汽車輕量化。已在汽車部件，如儀表板、門板護(hù)板、保險杠、立柱護(hù)板等應(yīng)用。?

然而，由于聚丙烯微發(fā)泡材料綜合性能較低，限制了其在汽車結(jié)構(gòu)制件上的應(yīng)用，比如，車門內(nèi)板模塊、前端支架、冷卻風(fēng)扇、換擋器底座等。專利CN102675734A公開了一種玻纖增強聚丙烯微發(fā)泡材料的制備方法，將超臨界流體注入注塑機螺桿均化段熔融的玻纖增強聚丙烯材料中，然后通過注塑成型，得到玻纖增強聚丙烯微發(fā)泡材料；盡管以上努力明顯改善了聚丙烯微發(fā)泡材料力學(xué)等性能，然而，還是達(dá)不到在以上所述汽車結(jié)構(gòu)制件應(yīng)用的性能要求，難以實現(xiàn)聚丙烯微發(fā)泡材料在這些結(jié)構(gòu)件上的應(yīng)用。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明采用長玻璃纖維增強技術(shù)，確保聚丙烯微發(fā)泡材料輕量化前提下，大幅提高其力學(xué)強度、模量和耐熱性能，獲得了具有輕量化特征的高性能微發(fā)泡材料，并提供該材料的制備方法。工藝簡單，生產(chǎn)成本低，效率高、易于實現(xiàn)工業(yè)化。?

本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決技術(shù)問題：一種長玻璃纖維增強聚丙烯微發(fā)泡復(fù)合材料，按重量份數(shù)，稱取聚丙烯30-60份、無機粉體10-40份、抗氧劑0.2-2份。?

將以上組分按照比例加入到高速混合機中，混合3-6min；其中，聚丙烯基料熔融指數(shù)為5-50g/10min，優(yōu)選10-40g/10min的聚丙烯；無機礦物粉體為碳酸鈣和滑石粉中的一種，優(yōu)選滑石粉；主抗氧劑選自受阻酚類和硫酯類抗氧劑中的一種或幾種，優(yōu)選1010，輔抗氧劑選自亞磷酸鹽類和亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或幾種，優(yōu)選168；?

將上述組分混合物于雙螺桿擠出機中擠出并造粒，得到礦物填充聚丙烯復(fù)合材料。雙螺桿擠出機料筒溫度為170-270℃，螺桿轉(zhuǎn)速50r/min；?

將所得到的礦物填充聚丙烯復(fù)合材料60-94.5份與長玻璃纖維母粒5-30份、發(fā)泡劑0.5-10份放入混合機中混合均勻；其中，長玻璃纖維母粒中的連續(xù)長玻璃纖維優(yōu)選單絲直徑為2400Tex17μm的玻璃纖維；聚丙烯優(yōu)選熔融指數(shù)大于60g/10min的聚丙烯；相容劑為馬萊酸酐接枝聚乙烯型、馬萊酸酐接枝聚丙烯型中的一種，優(yōu)選馬萊酸酐接枝聚丙烯型，發(fā)泡劑為碳酸氫銨、碳酸氫鈉、偶氮二甲酰胺、甲苯磺酞氨基崛、偶氮二碳酸胺中的一種或幾種的組合物，優(yōu)選偶氮二甲酰胺。?

將礦物填充聚丙烯材料、長玻璃纖維母粒、發(fā)泡劑混合物加入到注塑機中，注塑成型得到長玻璃纖維增強聚丙烯微發(fā)泡復(fù)合材料。注塑機料筒溫度設(shè)置為180-280℃，注射壓力為40-80MPa，注射速度為40-80mm/s，冷卻時間為10-30s。?

本發(fā)明的原料來源廣泛、成本低廉，產(chǎn)品可通過普通注塑機實現(xiàn)，操作簡單。其有益效果是：相比未加纖、以及常規(guī)玻纖增強聚?丙烯微發(fā)泡材料，長玻璃纖維增強聚丙烯微發(fā)泡材料，減輕材料重量的同時，大幅提高拉伸強度、模量、抗沖擊性能和耐熱性能，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。產(chǎn)品可應(yīng)用到汽車的內(nèi)外塑料結(jié)構(gòu)件代替現(xiàn)有實心改性聚丙烯注塑制件，并可代替部分工程塑料制件，實現(xiàn)汽車材料輕量化；也可用于其它領(lǐng)域，比如建筑、電子、造船工業(yè)等。?

具體實施方式

實施例一?

將熔融指數(shù)為10g/10min的聚丙烯30份、滑石粉29份、抗氧劑1680.6份、抗氧劑10100.4份的混合物放入高速混合機，混合6分鐘，然后，將上述組分混合物于雙螺桿擠出機中擠出并造粒。雙螺桿擠出機料筒溫度設(shè)置為170-270℃，螺桿轉(zhuǎn)速50r/min；最后將30份長玻璃纖維母粒、10份發(fā)泡母粒與60份上述擠出粒料混合均勻，加入注塑機中，注塑成型得到長玻璃纖維增強聚丙烯微發(fā)泡復(fù)合材料。注塑機料筒溫度設(shè)置為180-280℃，注射壓力為60MPa，注射速度為70mm/s，冷卻時間為15s。所得復(fù)合材料性能對比如下表所示：?

表1長玻璃纖維增強微發(fā)泡材料與未加玻纖、常規(guī)玻纖增強的材料性能對比?

實施例二?