[發明專利]一種超低翹曲高強度的長玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911175110.0
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN110862618A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 王崢;任冬友
• 申請（專利權）人: 上海納巖新材料科技有限公司;紹興納巖材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L45/00;C08L23/02;C08L51/06;C08K7/14;C08K9/04;C08K5/134;C08K5/526;C08K13/06;C08J5/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 張海平

本發明提供了一種超低翹曲高強度的長玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法，所述長玻纖增強聚丙烯復合材料包含：20wt％～65wt％的聚丙烯；20wt％～60wt％的長玻璃纖維；5wt％～20wt％的環狀聚烯烴；2wt％～7wt％的無定型聚烯烴APAO；0.2wt％～1wt％的抗氧劑；0.1wt％～0.5wt％的潤滑劑；1wt％～3wt％的相容劑；0.5wt％～1.5wt％的黑色母粒。本發明通過環狀聚烯烴及無定型聚烯烴APAO的搭配使用，并控制各組分的用量，同時利用高接枝率的相容劑對長玻纖增強聚丙烯復合材料進行改性，不僅可以顯著減小由玻纖取向的各向異性及聚丙烯收縮帶來的翹曲問題，而且能有效提高材料的強度。該復合材料易于成型加工，可用于制造諸如儀表板骨架、后尾門等易產生翹曲的大尺寸薄壁制件。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，尤其涉及超低翹曲高強度的長玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

聚丙烯(Polypropylene，簡稱PP)是一種半結晶的熱塑性塑料，其具有良好的物理機械性能、化學性能和加工性能，因此，聚丙烯在建筑工程材料、電動工具、汽車和家用電器材料等方面均有廣泛的用途。為了得到更廣泛的應用，通常將聚丙烯進行改性，例如滑石粉填充、碳酸鈣填充、玻纖增強等。玻纖增強聚丙烯作為一種通用工程塑料，具有高強度、高剛性、高韌性、低密度、蠕變性以及抗動態疲勞性能優異的性能，玻纖增強聚丙烯性價比高，因此廣泛應用于汽車、家電與電動工具等結構零部件，以取代金屬、尼龍等材料。

由于聚丙烯屬于結晶性材料，存在較大的收縮，且經過玻纖改性后，注塑成型過程中在流動方向和垂直流動方向玻纖取向的較大差異，導致了產品嚴重翹曲變形，影響尺寸穩定性及裝配效果。尤其在大型薄壁注塑件體現的尤為明顯。如公開號為CN107118437A的中國專利公開了一種低收縮、低翹曲長玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法和應用，使用晶須和玻璃微珠配合玻纖使用，來改善翹曲情況；公開號為CN109251410A的中國專利公開了一種低翹曲玻纖增強聚丙烯復合材料及其制備方法，使用熱膨脹微球來改善翹曲。以上專利對翹曲都有一定的改善，但同時材料的強度會受到很大影響，限制了長玻纖在結構件領域的應用。

發明內容

為解決現有技術中對聚丙烯復合材料翹曲性能改性時材料強度降低的問題，本發明提供一種超低翹曲高強度的長玻纖增強聚丙烯復合材料，所述長玻纖增強聚丙烯復合材料具有極低的翹曲和較高的強度。

為實現上述目的，本發明采用以下技術手段：

一種超低翹曲高強度的長玻纖增強聚丙烯復合材料，包括：

其中，所述玻璃纖維通過玻纖表面處理劑處理，玻纖表面處理劑為玻纖表面處理劑中含有馬來酸酐型接枝物、甲基丙烯酸縮水甘油酯型接枝物、惡唑啉型接枝物中的一種或多種。

可選的，所述聚丙烯復合材料的的翹曲度≤0.2mm；與同規格通用長玻纖增強聚丙烯材料相比，拉伸強度至少提高10％、彎曲模量至少提高9％、缺口沖擊強度至少提高16％。

可選的，所述聚丙烯為高抗沖共聚聚丙烯、無規共聚聚丙烯和高剛性均聚聚丙烯中的一種或多種；所述聚丙烯的熔體流動速率為30～300g/10min；所述共聚聚丙烯的共聚單體乙烯基含量為2～15mol％，沖擊強度為5～40kg/cm²；所述高剛性均聚聚丙烯的結晶度大于等于70％。

可選的，所述玻璃纖維為無堿玻纖，線密度為700～3600TEX；單絲直徑為7μm～25μm。

可選的，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯、惡唑啉改性聚丙烯或丙烯酸縮水甘油酯接枝的聚丙烯；所述馬來酸酐接枝聚丙烯的熔體流動速率為20～300g/min，馬來酸酐的接枝率為0.5～3.0％。

可選的，所述抗氧劑選自芳香胺類抗氧劑、受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑中的一種或多種；