[发明专利]聚丙烯工程塑料、其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，尤其涉及一种聚丙烯工程塑料、其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯/短切玻璃纤维(PP/GF)复合材料作为一种通用热塑性增强复合材料，具有密度小、弹性模量高、强度高、耐化学药品性能好、热变形温度高、尺寸稳定性好、价格低廉等优点，应用十分广泛。但是通常的短切玻璃纤维增强聚丙烯复合材料在某些力学性能要求较高的应用场合并不能完全满足其要求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种聚丙烯工程塑料，解决现有技术中含短切玻璃纤维的聚丙烯塑料力学性能差的技术问题；以及该聚丙烯工程塑料的制备方法和应用。

本发明是这样实现的，

一种聚丙烯工程塑料，包括如下重量百分含量的组分：

以及，

上述聚丙烯工程塑料制备方法，包括如下步骤：

取如下重量百分含量的组分：

将该短切玻璃纤维干燥；

用偶联剂对该干燥后的短切玻璃纤维进行表面处理；

将该表面处理后短切玻璃纤维、聚丙烯、自由基引发剂、自由基稳定剂及抗氧剂混合，得到第一混合物，将该第一混合物挤出处理，得到聚丙烯工程塑料。

本发明实施例进一步提供上述聚丙烯工程塑料在汽车、电子电器中的应用。

本发明聚丙烯工程塑料，通过偶联剂在短切玻璃纤维上引入具有自由基接枝反应性功能化基团；通过引入自由基稳定剂，控制降解反应及稳定自由基浓度，得到了高界面作用力高力学性能的聚丙烯工程塑料。本发明聚丙烯工程塑料制备方法，成本低廉，合成效率高，操作简单，适用于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例聚丙烯工程塑料制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

使用玻璃纤维改性的聚丙烯材料，其力学性能的决定因素除了玻璃纤维的长径比外，还有玻璃纤维与高分子材料基体间相互作用力的强弱。通常情况下，高分子材料中玻璃纤维的长径比越大，复合材料的加工性能就越差；而增加高分子基体与玻璃纤维间的相互作用力则可以在不降低材料加工性能的基础上提高复合材料的力学性能。高分子基体与填料间的相互作用依据强弱次序可以分为范德华力、极性极性相互作用、化学键联。要实现玻璃纤维改性的聚丙烯工程塑料力学性能的改善，就需要玻璃纤维和聚丙烯之间有化学键联关系。但以聚丙烯为基体的高分子复合材料实现与填料的化学键接难度较大，聚丙烯本身是一种非极性高分子材料，其反应性基团较少。

本发明实施例提供一种聚丙烯工程塑料，包括如下重量百分含量的组分：

所述短切玻璃纤维为经过偶联剂处理后的短切玻璃纤维。

本发明实施例聚丙烯工程塑料，经过偶联剂表面处理后的短切玻璃纤维带有可发生自由基接枝反应的有机功能性基团，在自由基引发的作用下，短切玻璃纤维和聚丙烯进行化学接枝反应；通过自由基稳定剂，稳定聚丙烯的叔碳自由基，控制短切玻璃纤维和聚丙烯化学接枝反应中聚丙烯的降解，保持聚丙烯工程塑料分子量，稳定了聚丙烯工程塑料的力学性能；进一步，自由基稳定剂还可以维持聚丙烯叔碳自由基的浓度，提高聚丙烯和短切玻璃纤维的接枝率，使得聚丙烯工程塑料的力学性能进一步增强。

具体地，该聚丙烯没有限制，可以为新料，也可以为回收料。该聚丙烯的重量百分含量为40～98％。

具体地，该自由基引发剂选自过氧化二异丙苯(DCP)、双叔丁基过氧化二异丙基苯(BIPB)、过氧化二叔丁基(DTBP)中的一种或多种，该自由基引发剂的重量百分含量为0.005～0.5％，具体地，该聚丙烯和该自由基引发剂的质量比为100∶0.01～0.5。通过使用上述重量百分含量的自由基引发剂，一方面产生足够的自由基，另一方面不会造成聚丙烯的降解。

具体地，该自由基稳定剂选自苯乙烯或含苯乙烯基的有机物，特别是含有苯乙烯基的有机小分子。该含苯乙烯基的有机物。该聚丙烯和该自由基稳定剂的质量比为100∶0.01～0.5，通过使用上述重量百分含量的自由基稳定剂，一方面防止聚丙烯降解，另一方面维持自由基含量，保证接枝率。

具体地，该抗氧剂没有限制，例如，1010、168等。该抗氧剂的重量百分含量为0.01～0.5％。