[发明专利]一种高流动玻纤增强PP/PA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，具体涉及一种高流动玻纤增强PP/PA复合材料及其制备方法。

 

背景技术

聚丙烯（PP）是一种性能优异的热塑性塑料，它具有强度高、耐磨、耐弯曲疲劳、耐热温度高、耐湿和耐化学性优良、容易加工成型、价格低廉等优点，被广泛应用在汽车、家电和电子等领域。聚酰胺（PA）也是一种性能优异的工程塑料，综合力学性能要优于聚丙烯。

由于建筑模板和沼气池使用环境和性能要求，为了确保产品材料性能的稳定，现多采用热塑性复合材料。目前，玻纤增强PP材料被用于建筑模板和沼气池，但由于PP本身的性能局限性，在强度和模量上不能无限增加，而为了满足建筑模板和沼气池的要求，就需要增加其厚度来满足要求，则增加了建筑模板和沼气池的重量，在实际使用中如安装、搬运时不便于操作。

PP和PA合金材料一直是研究热点，在PP中加入PA一般会提高PP的强度和刚性，但PA的加入也会影响PP的加工性能，使PP和PA合金的加工需要在更高的温度下才能加工，对玻纤增强的PP和PA合金就更需要更高的温度，这样PP在加工过程，因温度过高导致性能下降，同时增加加工成本。

发明内容

    本发明就是解决上述不足，提供一种高流动玻纤增强PP/PA复合材料，达到提高增加玻纤增强PP/PA复合材料的强度、刚性和流动性，并降低其成型温度、减轻重量目的。本发明的另一目的就是提供上述复合材料的制备方法。

为实现上述目的，本发明是通过下列技术方案来实现的：

一种用于建筑模板和沼气池的高流动玻纤增强PP/PA复合材料，所述复合材料是由下列组份按重量百分比构成：PP为25%-50%，普通型PA为10%-15%，星型PA为7%-15%，相容剂为5%-10%，玻璃纤维为20%-50%，助剂为0.5%-1%。

所述PP为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中至少一种。

所述普通型PA为PA6、PA66、PA610、PA12或PA11；所述星型PA为星型PA6、星型PA12或星型PA66，分子量范围为1.5-3万之间，结构类似树枝状。

所述玻璃纤维为E型无碱玻璃纤维。

所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐（PP-g）、聚乙烯接枝马来酸酐（PE-g）或乙烯和辛烯共聚物接枝马来酸酐（POE-g）。

     所述助剂为抗氧剂和润滑剂。

所述抗氧剂为[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）和三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯（抗氧剂168）组成的复配抗氧剂，或是由β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）和硫代二丙酸双十八烷酯（抗氧剂DSTDP）组成的复配抗氧剂。

所述润滑剂选自N,N’-乙撑双硬脂酰胺（EBS）、硬脂酸钙或季戊四醇四硬脂酸酯（PETS）。

一种制备上述的高流动玻纤增强PP/PA复合材料的方法，包括以下步骤：

（1）将相容剂、星型PA称量，在高速混合机进行预混合，再加入双螺杆挤出机进行熔融混合后以线料形式挤出，然后加入造粒机进行造粒；

（2）将（1）造粒好的混合物与PP、普通PA、助剂一起加入高速混合机进行预混合，然后将混合好的物料置于双螺杆挤出机中，同时通过双螺杆挤出机玻纤口加入玻璃纤维，熔融混合后，以线料形式挤出，再用造粒机造粒，即得高流动玻纤增强PP/PA复合材料。

 本发明中，聚酰胺(PA)俗称尼龙，是用于纤维的树脂，PA具有良好的综合性能，包括力学性能、耐热性、耐磨损性、耐化学药品性和自润滑性，且摩擦系数低，有一定的阻燃性，易于加工，适于用玻璃纤维和其它填料填充增强改性，提高性能和扩大应用范围。PA的品种繁多，有普通型的PA6、PA66、PAll、PAl2、PA46、PA610、PA612、PAl010等。近几年开发的半芳香族尼龙PA6T和特种尼龙等很多新品种，如星型尼龙是一种新型的尼龙品种，例如罗地亚开发的星型PA。由于星型PA的结构特殊，保持了原有的拉伸强度和弯曲强度，提高了其熔融指数近15倍、平衡转矩减小了近92%，具有非常高的流动性。将星型PA加入到普通型PA如PA6、PA66中，则能提高PA的整体流动性。

本发明的有益效果：