[发明专利]一种低气味、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种长玻纤增强聚丙烯材料，具体地说涉及一种低气味、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制造方法，属于聚丙烯材料改性技术领域。

背景技术

长玻纤增强聚丙烯材料具有重量轻、强度高、抗冲击性好、尺寸稳定性好等特点，在实际应用中被可用来替代传统的增强工程塑料甚至钢材等金属材料。近年来，随着汽车轻量化的进展，长玻纤增强聚丙烯材料凭借其性价比高的优势作为以塑代钢的主要材料越来越广泛的应用在汽车工业，采用长玻纤增强聚丙烯材料制作汽车零部件性能和钢制零部件性能相当，但重量降低了40％甚至更多，经济性也更好。

长玻纤增强材料在汽车行业中广泛用来如仪表板骨架、风道、多功能支架等零部件。现有的长玻纤增强聚丙烯材料为保证材料性能在材料中会包含有浸润剂、相容剂等其他气味较差的物质，因而长玻纤增强聚丙烯材料的气味也相对较差。

随着生活理念的提升，人们对汽车的要求也越来越高。高分子材料及高分子复合材料作为汽车内饰件的主要材料，其气味高低对车内气味有较大的影响。如果车内气味较大，不仅严重影响消费者的用车体念，还对车内乘员的健康有不利的影响，因此，各主机厂对车内空气质量也更加重视，对汽车材料尤其是内饰用塑料材料提出了更高的气味特性要求。只有低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料才能满足汽车工业越来越严格的要求。

发明领域

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种气低气味、高性能长玻璃纤维增强聚丙烯材料。

本发明还提供两种上述低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采取技术方案如下：

一种低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，按质量百分比计算，其原材料配方如下：

聚丙烯：24.5～91.9％；

长玻璃纤维：5～50％；

化学除味剂：0.5～4％；

聚丙烯相容剂：2～15％；

抗氧剂：0.5～3.5％；

加工助剂：0.1～3％。

所述的聚丙烯的熔体流动速率为40～250g/10min。

所述的长玻璃纤维为连续无碱玻纤，玻纤直径为10～25μm。

所述的化学除味剂为一种或几种化学除味剂的组合物。典型的化学除味剂如螯合剂等。所述的螯合剂为超支化聚醚改性螯合剂，选自超支化缩水甘油醚改性二乙基三胺五乙酸、超支化缩水甘油醚改性十二烷四乙酸和超支化缩水甘油醚改性乙二胺四乙酸。

所述的相容剂为马来酸及其衍生物、丙烯酸、丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯接枝而成的接枝聚丙烯，接枝率在0.5～2.2％。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂168，抗氧剂DSTP，抗氧剂3114，抗氧剂619F，抗氧剂627中的一种或几种的混合物。

所述的加工助剂包括硬脂酸、硬脂酸盐、聚烯烃蜡、聚硅氧烷中的一种或几种的混合物。

上述的低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料的加工制备方法包括以下两种：

方法一：直接拉挤浸渍法：

1）按照配方将聚丙烯、化学除味剂、相容剂、抗氧剂、加工助剂混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸渍槽，浸渍槽温度设为250～350℃；

2）连续长玻璃纤维在传动装置作用下进入浸渍槽、分散并被熔体完全浸渍，所得物料牵引出浸渍槽并冷却切粒，制得低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料。

优选的材料粒子长度为8-18mm。

方法二：批混法：

步骤1：长玻纤增强聚丙烯母粒制备。按照配方将聚丙烯、相容剂、加工助剂混匀后先经过挤出机塑化熔融，然后将熔体输入浸渍槽，浸渍槽温度设为250～350℃。连续长玻纤在传动装置作用下进入浸渍槽、分散并被熔体完全浸渍，所得物料牵引出浸渍槽并冷却切粒，制得长玻纤增强聚丙烯母粒，优选的粒子长度为8-18mm。

步骤2：低气味聚丙烯母粒制备。将聚丙烯、低气味助剂、抗氧剂加入到双螺杆挤出机中，熔融共混挤出，然后经冷却和切粒制得低气味聚丙烯母粒，优选的粒子长度为8-18mm。

步骤3：将步骤1制得的长玻纤增强聚丙烯母粒和步骤2制得的低气味聚丙烯母粒混合均匀即得到低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯复合材料，一般情况下该材料中长玻纤增强聚丙烯母粒和低气味聚丙烯母粒的粒子长度是相同的。

本发明低气味、高性能长玻纤增强聚丙烯材料使用时，可直接注塑成零件，无需其他复杂工序。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：