[发明专利]一种高强度聚丙烯玻纤复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高强度聚丙烯玻纤复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种半结晶性材料，其具有无毒、无味，密度小的优点，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用。具有良好的电性能和高频绝缘性，其不受湿度影响，适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱有机溶剂对它几乎不起作用，也可用于食具。

聚丙烯(PP)材料用于汽车工业具有较强的竞争力，但因其模量和耐热性较低，冲击强度较差，因此不能直接用作汽车配件，轿车中使用的均为改性PP产品，其耐热性可由80℃提高到145℃～150℃，并能承受高温750～1000h后不老化，不龟裂。然而现阶段所有用PP树脂所用的改性填充材料绝大多数以小于0.5mm的短纤形式存在，其对PP树脂的加强效果有限，难以使材料复合后加强材料的性能得到充分发挥。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种高强度聚丙烯玻纤复合材料及其制备方法。

本发明是这样实现的，一种高强度聚丙烯玻纤复合材料，其由玻纤布层和与玻纤布模压层叠的混合物层组成，所述混合物层包括的组分有聚丙烯、相容剂、阻燃剂和其他助剂，所述玻纤布层与混合物层的重量百分比如下：

玻纤布    36～57％；

聚丙烯        33～49％；

相容剂        4～6％；

阻燃剂        5～8％；

其他助剂      0.5～1％。

以及，一种高强度聚丙烯玻纤复合材料的制备方法，其包括如下步骤：

根据模具规格，按上述高强度聚丙烯玻纤复合材料的配方称取各组分；

将所述聚丙烯、相容剂、阻燃剂和其他助剂混合粉碎，得混合粉料；

将所述混合粉料在模具中分散平摊于玻纤布的表层，模压复合，获得所述高强度聚丙烯玻纤复合材料。

本发明提供的聚丙烯玻纤复合材料，通过聚丙烯、玻纤布、相容剂、阻燃剂等助剂的合理复配，保证了材料具有高强度，尺寸稳定，抗蠕变，耐疲劳的同时，还拥有优异的外观。此外，其使用的原材料价格低廉、环保卫生，因此，所获得的高强度聚丙烯玻纤复合材料与人体接触不会造成任何对人体有害的物质。进一步，该高强度聚丙烯复合材料的制备方法工艺简单，操作方便，效益高，成本低，适于工业化生产。其特别适合用于高级汽车制件、高级家用电器、高强容器等领域。

附图说明

图1是本发明实施例的高强度聚丙烯玻纤复合材料制备方法的流程图。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例的一种高强度聚丙烯玻纤复合材料，其由玻纤布层和与玻纤布模压层叠的混合物层组成，所述混合物层包括的组分有聚丙烯、相容剂、阻燃剂和其他助剂，所述玻纤布层与混合物层的重量百分比如下：

玻纤布      36～57％；

聚丙烯      33～49％；

相容剂      4～6％；

阻燃剂      5～8％；

其他助剂    0.5～1％。

具体地，所述玻纤布优选为阻燃高强玻纤布，如规格为320g/m²，其单纤维抗拉强度大于2800MPa。

所述聚丙烯优选为PP150，相对密度为0.90～0.91。

所述相容剂优选为马来酸酐接枝聚丙烯。马来酸酐接枝聚丙烯赋予了聚丙烯极性和可粘结性，大幅度提高了聚丙烯与玻纤布的粘结力，从而提高了材料的力学性能。

所述阻燃剂优选为四溴环氧树脂、四溴双酚A等其他溴系有机阻燃剂，更优选地，所述阻燃剂为四溴环氧树脂，其不仅具有良好的阻燃性，同时具有粘结的性能。

所述其他助剂包括润滑剂和除酸剂。其中，润滑剂优选为硅氧烷，除酸剂为硬脂酸钙。优选地，润滑剂与除酸剂的比例为1∶1，润滑剂起内润滑作用，利于成品制件脱模，除酸剂硬脂酸锌除去加工过程中产生的酸性气体，防止其对制件性能造成损害。

该高强度聚丙烯玻纤复合材料的相对密度为1.40～1.43，是一种纤维和树脂的多重复合材料。