[發明專利]一種高強度抗翹曲長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711431084.4
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108276681A
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 張楊;陳永東;蔡青;鄭杭景;田蘭;周文
• 申請（專利權）人: 上海普利特復合材料股份有限公司;上海普利特化工新材料有限公司;浙江普利特新材料有限公司;重慶普利特新材料有限公司;上海普利特材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/14;C08J5/08
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 胡永宏

本發明公開了一種高強度抗翹曲長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法，包括以下按重量份數計的原料：聚丙烯40～80份，長玻璃纖維20～60份，扁平玻璃纖維0.5～10份，抗氧劑0.1～1.5份。本發明的優點是：1，聚丙烯的粘度可以在很寬的范圍內選擇，無需限制選用低粘度聚丙烯；2，扁平玻璃纖維經過雙螺桿擠出機內熔融混煉，保證扁平玻纖分散均勻。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其是涉及高強度抗翹曲長玻璃纖維增強聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術

長玻纖增強聚丙烯材料由于玻纖在制件中發生取向，導致制件各向異性，從而引起制件尺寸發生變化。通常影響長玻璃纖維增強聚丙烯材料的尺寸穩定性主要有以下幾種因素，其一為玻璃纖維各向同性程度；其二為玻璃纖維的橫截面形狀。通常玻璃纖維在制件中的各向同性程度與注塑過程中玻璃纖維取向有關。扁平玻璃纖維是一種區別于常規玻璃纖維的材料，由于其寬厚比大于3，扁平玻璃纖維除了具有常規玻璃纖維的高拉伸強度、高模量外，還具有抗翹曲特性。在纖維含量相同的情況下，含有扁平玻璃纖維增強聚丙烯與普通玻璃纖維增強聚丙烯相比，扁平玻璃纖維增強聚丙烯具有更高的韌性及更好的尺寸穩定性。

長玻纖增強零部件在注塑過程中，在注塑工藝上可以通過調節熔接痕的位置來改善零部件的翹曲程度，同時也可以修改零部件的局部結構等途徑來達到降低翹曲風險，例如增加加強筋、改變加強筋方向。但是，對于某些特殊的長玻纖增強零部件，無法改變注塑工藝以及改變零部件結構來達到零部件尺寸穩定的效果時，材料的抗翹曲能力就顯得至關重要。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述技術缺點，提出一種長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料及其制備方法，可以加強聚丙烯流動性及其抗翹曲效果，增加材料的沖擊強度。

本發明的目的是通過如下技術方案實現：

一種高強度抗翹曲長玻璃纖維增強聚丙烯復合材料，包括以下按重量份數計的原料：

其中，

所述的扁平玻璃纖維與長玻璃纖維的比例為1:3。

所述的聚丙烯共聚聚丙烯，熔融指數在60～90g/10min。

所述長玻璃纖維為聚丙烯專用無堿玻璃纖維，其表面經硅烷偶聯劑處理，所述長碳纖直徑為5-20μm。

所述扁平玻璃纖維寬度在20-40μm，厚度在5-10μm，長度在3000-5000μm。

所述抗氧劑選自受阻酚類、受阻胺類、亞磷酸酯或硫醚類抗氧劑中的一種或幾種，包括抗氧劑1010，抗氧劑168，抗氧劑3114，抗氧劑619或抗氧劑DSTP中的一種或幾種。

上述高強度抗翹曲長玻璃纖維增強聚丙烯材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將聚丙烯、扁平玻璃纖維，抗氧劑加入到高速混合機中充分混勻；

(2)將步驟(1)得到的混合物加入到雙螺桿擠出機內熔融混煉；

(3)將混合熔體擠出到特殊的浸漬模腔中，繼而將長玻璃纖維通過浸漬模頭，冷卻、切粒，得到長玻璃纖維增強聚丙烯材料。擠出溫度分別是：100℃，180℃，210℃，230℃，250℃，270℃，280℃，300℃。主機轉速為350rpm。

本發明克服了長玻璃纖維增強聚丙烯生產過程中玻璃纖維取向導致零件翹曲問題，提供一種提高聚丙烯流動性和抗翹曲能力的改性方法，本發明能制備出流動性、相容性、剛性和韌性都優異的改性聚丙烯材料。

本發明的優點是：

1，聚丙烯的粘度可以在很寬的范圍內選擇，無需限制選用低粘度聚丙烯；