[发明专利]一种长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法

说明书

技术领域：

本发明属于材料科学中的高分子复合材料领域，具体涉及一种聚丙烯/长玻璃纤维复合材料的制备方法。LGFRPP还是一种绿色环保材料，在复合材料应用领域上，是SFT、GMT等材料有利的替代品，具有很高的研究价值。

背景技术：

聚丙烯是非极性热塑性树脂，玻璃纤维是极性无机非金属材料。虽然这两者复合使用的效果比单独使用聚丙烯的性能强，但是根据“相似相容”原理，要得到性能优异的LGFRPP材料，界面相容性是首先要解决的问题。人们通过许多方法改善界面相容性，如通过向树脂中添加功能性基团改善基体极性、在玻璃纤维表面用偶联剂处理等，都是行之有效的方法。这些方法的基本原理要么是通过在聚丙烯树脂表面增加功能性基团，使得聚丙烯可以与玻璃纤维表面的基团形成化学键；要么是对玻璃纤维表面预处理，使得玻璃纤维表面增加一个过渡层。LGFRPP是一种具有强度高，质量轻的复合材料。复合材料要取得优异的性能，不仅仅取决于工艺条件对复合材料的影响，还与玻璃纤维含量、长度及在聚丙烯基体中的分散状态或分布均匀性有关。近年来，LGFRPP的研究之所以备受关注，主要是因为与SGFRPP相比，LGFRPP复合材料在机械性能、热性能、耐候性等方面都更胜一筹，这使得长玻璃纤维增强聚丙烯不仅广泛应用于汽车配件（如保险杠、底盘、支架等），还应用于汽艇、铁路等对强度要求更严格的方面。

发明内容：

本发明的目的是为提高聚丙烯的耐候性、强度等性能而提供的一种高性能聚丙烯长玻璃纤维的增强改性方法。

本发明通过下述技术方案实现：

将聚丙烯树脂、长玻璃纤维干燥，温度80～100℃、时间4～6h，干燥时料的铺层厚度不大于25mm，然后采用熔融挤出的方法，长玻璃纤维通过加纤口加入，将共混物注塑成标准样件，聚丙烯占共混物基体用量的50～100%，长玻璃纤维的用量占共混物基体用量的0～50%，界面相容剂0～8%，偶联剂0～2%，熔融挤出温度160～210℃。

所述的聚丙烯为Y2600、Y1600、BX3800、BH3800中的一种或几种。

所述的相关长玻璃纤维为362G(2400tex)、362G(400tex)、ERS2000(tex)中的一种或几种。

所述的相容剂为PP-g-MAH、PE-g-MAH、PP/PE-g-MAH的一种或几种。

所述的偶联剂为KH550、KH560、KH570中的一种或几种。

具体实施方式：

实施例一

称取聚丙烯84.7份

长玻璃纤维10份

界面相容剂5份

偶联剂0.3份

首先将聚丙烯、长玻璃纤维放在真空干燥箱中60～80℃、4～6小时，进而去除水分，将干燥后的聚丙烯与界面相容剂、偶联剂放在高速混合机混合2～4分钟，将混好的无聊由料斗加入到双螺杆挤出机中，长玻璃纤维经玻纤口加入，经熔融共混挤出、风冷却干燥、造粒、均化，其中料筒温度设为：160～210℃。

实施例二

称取聚丙烯74.7份

长玻璃纤维20份

界面相容剂5份

偶联剂0.3份

工艺条件如实施例一

实施例三

称取聚丙烯64.7份

长玻璃纤维30份

界面相容剂5份

偶联剂0.3份

工艺条件如实施例一

实施例四

称取聚丙烯54.7份

长玻璃纤维40份

界面相容剂5份

偶联剂0.3份

工艺条件如实施例一

实施例五

称取聚丙烯64.7份

长玻璃纤维50份

界面相容剂5份

偶联剂0.3份

工艺条件如实施例一

实施例六

称取聚丙烯64.7份

长玻璃纤维30份

界面相容剂5份

偶联剂0.3份

工艺条件如实施例一

实施例七

称取聚丙烯64.8份

长玻璃纤维30份

界面相容剂5份

偶联剂0.2份

工艺条件如实施例一

实施例八

称取聚丙烯64.5份

长玻璃纤维30份

界面相容剂5份

偶联剂0.5份

工艺条件如实施例一

实施例九

称取聚丙烯64份