[发明专利]一种玻纤增强聚丙烯方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种玻纤增强聚丙烯方法。

背景技术

     聚丙烯是一种产量高，用途广泛的通用塑料。国产聚丙烯大部分为均聚物，这种结晶性聚合物一直被视为脆性材料，即使用玻纤增强也不能克服它的脆性，极大地限制了它的应用。近年来，国内外一些研究者采用不同方法对聚丙烯进行增韧改性，虽然使聚丙烯的韧性提高了，但却降低了它的机械强度、硬度和热变形温度等性能。

发明内容                                       

     本发明克服现有技术的不足，提出一种玻纤增强聚丙烯方法，所述方法通过选用合适的化学偶联方法改善聚丙烯与玻纤的界面，从而提高了聚丙烯的机械强度，也改善了它的冲击韧性，不仅使玻纤增强聚丙烯的常温缺口冲击强度提高2倍以上，而且还保留了玻纤增强聚丙烯高的机械强度、硬度及热变形温度，拓宽了玻纤增强聚丙烯的应用领域，收到了较好的经济效益和社会效益。

     本发明的技术方案为，一种玻纤增强聚丙烯方法，其步骤为：

1）选用聚丙烯粉料，重量百分比为整个重量的90%，选用SBS作为增韧改性剂，重量百分比为整个重量的10%，充分混合；

2）加入增韧改性剂后，利用单螺杆挤出机和注塑机进行混合加工，挤出弹性聚丙烯造粒；

3）选用HDPE作为增韧改性剂，重量百分比为整个重量的5%，上歩制造出的弹性聚丙烯造粒，重量百分比为整个重量的95%，利用单螺杆挤出机和注塑机进行混合加工，挤出玻纤增强聚丙烯。

玻纤增强聚丙烯的热变形温度为-40℃～120℃。

本发明具有如下有益效果：，

本发明通过选用合适的化学偶联方法改善聚丙烯与玻纤的界面，从而提高了聚丙烯的机械强度，也改善了它的冲击韧性，不仅使玻纤增强聚丙烯的常温缺口冲击强度提高2倍以上，而且还保留了玻纤增强聚丙烯高的机械强度、硬度及热变形温度，拓宽了玻纤增强聚丙烯的应用领域，收到了较好的经济效益和社会效益。

具体实施方式： 

    本发明的制作步骤为：

1）选用聚丙烯粉料，重量百分比为整个重量的90%，选用SBS作为增韧改性剂，重量百分比为整个重量的10%，充分混合；

2）加入增韧改性剂后，利用单螺杆挤出机和注塑机进行混合加工，挤出弹性聚丙烯造粒；

3）选用HDPE作为增韧改性剂，重量百分比为整个重量的5%，上歩制造出的弹性聚丙烯造粒，重量百分比为整个重量的95%，利用单螺杆挤出机和注塑机进行混合加工，挤出玻纤增强聚丙烯。玻纤增强聚丙烯的热变形温度为-40℃～120℃。

由于SBS、HDPE的溶解度参数δ与聚丙烯PP相近，有一定的相容性，另一方面，SBS是一种热性弹性体，是由苯乙烯（S）/丁二烯（B）/苯乙烯(S)组成的三元嵌段共聚物，它兼具橡胶和塑料的特性，其中PS段上的-CH2-CH2-结构与聚丙烯的结构类似，PB段的存在对聚丙烯具有“增容”作用，增加SBS与聚丙烯的界面互容，且PB段的Tg=-90℃，具有比EPR、聚丙烯、PE更优越的低温性能，故SBS是聚丙烯的增韧改性剂。至于HDPE，它的分子结构与聚丙烯相似，对聚丙烯也有一定的增韧作用。

     本发明制作出的玻纤增强聚丙烯ERPP的冲击强度均有提高，其增韧效果依次是PP/SBS/HDPE/玻纤>PP/SBS/玻纤>PP/HDPE/玻纤。这主要是：1）由于SBS时一种非晶态结构，这种非晶微粒在熔融状态和机械剪切下能随机分散到PP球晶中或球晶之间，破坏PP晶体结构，通过这种破坏贺“渗透”作用，共混物形成以PP为连续相的“海—岛”结构，PP与SBS界面形成互溶层，该互溶层能缓冲外力对PP刚性球晶的冲击，达到增韧效果；2)HDPE与PP虽然溶解度参数δ相近，分子结构也相似，但它也是一种非极性的晶体结构，它可分散到PP中去，但两种微粒的界面不能互渗，亦不能形成IPN结构，故增韧效果很有限。 HDPE的作用，PP/SBS/HDPE/玻纤共混体系中，HDPE作为补强增溶剂，它的溶解度参数与PP相近，比SBS更易分散到PP中，它的加入可使SBS的分散程度提高，从而使共混体系的界面具有更好的互容效果。形成更多的互容层，从而增大SBS对PP的增韧效果。