[发明专利]一种聚丙烯材料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种聚丙烯材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

【背景技术】

聚丙烯是一种半结晶聚合物，是用量最大的热塑性塑料之一。聚丙烯具有较低的密度，良好的综合力学性能，优良的抗弯曲疲劳性，优异的化学稳定性和电性能等优点。这使得聚丙烯更广泛的应用在汽车、电子、电器、家具、建材等工业领域。

为了提高聚丙烯的机械性能、尺寸稳定性、耐热性等性能，进一步扩大聚丙烯的使用范围，常常使用玻璃纤维对其进行增强改性。但是，玻璃纤维是无机物，聚丙烯树脂是有机物。这两者间极性相差很大，由于相似相容的原理，玻璃纤维与聚丙烯树脂间相容性很差。在增强聚丙烯材料的同时，也带来了玻纤外漏(通常也称浮纤)的问题。这限制了玻璃纤维增强聚丙烯材料在外观要求较高的领域的应用。

现有玻璃纤维增强材料的防玻纤外漏技术的发明专利，主要集中在聚酰胺和聚酯材料中，聚丙烯材料中很少。而在这些极少的涉及到防玻纤外漏技术的聚丙烯材料发明专利中，技术路线主要是添加单一的助剂，如硫酸钙晶须，氧化锌母粒，弹性体，改性EBS。在实际工业生产中，使用单一助剂的玻纤外漏现象仍然比较明显，难以接受。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种有效改善玻纤外漏，使产品外观优质，同时保证产品良好力学性能的聚丙烯材料。

本发明的另一目的是提供一种上述聚丙烯材料的制备方法。

本发明为了实现上述目的，采用以下技术方案：

一种聚丙烯材料，其特征在于包括以下重量百分比组分：

本发明中的聚丙烯的熔体流动指数为25-500g/10min，优选为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一种或两种。

本发明中的增韧剂为C2C8型乙烯共聚物、C2C4型乙烯共聚物和乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物中的一种。

本发明中的相容剂为马来酸、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、硅烷中的一种与聚丙烯接枝得到的接枝聚合物，接枝率为0.3～1.5％。

本发明中的短切玻璃纤维原丝是经过表面涂覆硅烷基浸润剂的无碱玻璃纤维短切原丝，短切长度为3～6mm，纤维直径为8～20μm。

本发明中的防玻纤外漏剂为防玻纤外漏剂1和防玻纤外漏剂2的混合物。防玻纤外漏剂1是乙撑双脂肪酸酰胺改性后得到的一种BAB型共聚物，防玻纤外漏剂2是熔点为60～130℃，相对分子量为500～5000的烯烃聚合物。

本发明中的纳米二氧化硅粒径优选为20～100nm。

本发明中的偶联剂为硅烷偶联剂。

本发明中的抗氧剂可以选择常规的受阻酚类抗氧剂和硫代酯类抗氧剂复配使用。为了便于加工，本发明还可选择添加适量的加工助剂。

本发明中防玻纤外漏剂1是由乙撑双脂肪酸酰胺通过改性得到的BAB型共聚物，其中极性基团与玻纤和相容剂的极性基团形成类似锚固结点，改善相容性，促进玻璃纤维分散，而脂肪链在玻纤的锚固结点外面形成润滑层，防止玻纤外漏；防玻纤外漏剂2是一种熔点为60～130℃，相对分子量为500～5000的聚合物，在成型冷却过程中，在聚丙烯树脂分子链冷却冻结后，仍然能对制件表面的玻璃纤维进行浸润，延长熔体表面流动层被较冷的模面冻结的时间，防止玻璃纤维冷凝在表面，产生玻纤外漏。

本发明添加的纳米二氧化硅具有三维网状结构，在成型过程中间充当玻璃纤维的应力传递点，打散分散玻璃纤维，促进玻璃纤维的浸润，从而起到防止玻纤外漏作用。

本发明采用高流动的聚丙烯进行改性，提高材料充模能力，减轻冷模面对玻纤的粘附，从而改善玻纤外漏现象。

本发明还可添加其他助剂进一步改善产品相关性能。

本发明的制备方法为：将聚丙烯、增韧剂、相容剂、防玻纤外漏剂、纳米二氧化硅和抗氧剂在高混机中混合均匀后，通过进料口加入双螺杆挤出机，短切玻璃纤维原丝通过侧喂料口加入双螺杆挤出机，偶联剂通过液体计量泵泵入双螺杆挤出机，在螺杆转速180～500r/min，温度170～220℃条件下挤出造粒。

本发明相比于现有技术，具有以下优点：

本发明选用防玻纤外漏剂1和防玻纤外漏剂2复合使用，从改善玻璃纤维与聚丙烯树脂相容性和成型时玻纤外漏现象产生机制出发，有效降低大型制件表面玻纤外漏情况，提升产品的外观效果。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1-8的配比见表1所示：

表1：