[发明专利]一种低气味高抗冲玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低气味高抗冲玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，所述低气味高抗冲玻璃纤维增强聚丙烯复合材料由包括如下重量份的各组分制备得到：茂金属均聚聚丙烯50‑80份，玻璃纤维10‑40份，无游离马来酸酐接枝物5‑9份，润滑剂0.3‑0.5份，抗氧剂0.3‑0.5份，光稳定剂0.3‑0.5份。本发明选用的茂金属聚丙烯和无游离马来酸酐接枝物，从基材的选用上降低了VOC来源和气味来源。本发明所述的低气味高抗冲玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法，在挤出工艺造粒完成后，采用均混干燥处理进一步降低气味及VOC含量，且制备工艺简单，制备过程易于控制。

技术领域

本发明涉及玻璃纤维增强聚丙烯复合材料领域，尤其涉及一种低气味高抗冲玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维增强聚丙烯复合材料由于具有低密度、高强度、低成本等优点，在汽车结构件及内外饰件上获得了广泛应用。随着人们对车内空气质量的关注，国内外汽车主机厂对减少内外饰材料挥发性有机化合物(VOC)及气味的释放提出了越来越高的要求。

聚丙烯属于非极性材料，与玻璃纤维相容性很差，通常采用酸酐类接枝物作为相容剂以增强聚丙烯与玻璃纤维的界面结合。聚丙烯中残留的催化剂和酸酐类接枝物中残留的游离单体是配方中VOC及气味的主要来源。目前降低玻璃纤维增强聚丙烯复合材料VOC及气味的方法是通过添加除味剂、气味抑制剂等的物理化学方法降低VOC，这些助剂都是两种以上基本组分的复配，如金属氧化物、蓖麻油酸锌、物理吸附剂等等，配方体系和加工过程都比较复杂，并且添加量达到一定程度时会降低材料其它方面的性能。

公开号为CN 102030945 A的中国专利文献公开了一种低气味玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，由32-91％聚丙烯树脂、5-50％玻璃纤维、2-8％相容剂、1-6％气味抑制剂和1-4％其他助剂组成，经双螺杆挤出机在220-240℃温控条件下熔融挤出造粒，制成低气味增强聚丙烯材料。所述气味抑制剂由30-50％蓖麻油酸锌、20-40％金属氧化物和10-30％黏土矿物组成，制备增强聚丙烯材料气味等级达到了3级。该方案配方体系复杂，并且随着体系玻璃纤维含量的增加，气味抑制剂的使用量也需增加，否则气味等级不能满足要求。

公开号为CN 104262782 A的中国专利文献公开了一种超低散发玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，采用51.2-93.2％聚丙烯、5-40％玻璃纤维、1.0-5.0％相容剂、0.5-2.0助挥剂(以聚丙烯为载体的聚合物表面活性水溶液)、0.1-0.5抗氧剂、0.3-1.8％其他助剂组成，将各组分放入高混机中混合，在双真空条件下经过双螺杆挤出造粒，得到的复合材料气味等级达到3.5级。该方案的配方体系中存在游离水，在高温下会增加各组分的反应活性，从而促进树脂降解，并且容易造成设备的锈蚀。

公开号为CN 103342859 A的中国专利文献公开了一种低气味、低VOC的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，由53-83％聚丙烯树脂、10-40％玻璃纤维、2-5％相容剂、1-2％除味剂、0.1-2％助剂组成，经双螺杆挤出机在200-240℃温控和真空条件下熔融挤出造粒，制备的材料气味很低，除味剂添加量小，外观及性能不受影响。该方案采用的除味剂是纳米氧化锌和纳米二氧化钛，而这两种组分都是白色颜料，会限制本色材料及着色材料的使用。

公开号为CN 103739944 A的中国专利文献公开了一种低气味玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，组分包含37-83％聚丙烯树脂、2-10％相容剂、5-40％玻璃纤维、0-20％矿物填料、0.5-5％水母粒和0.1-3％助剂，将除玻璃纤维外的组分在高混机中混合1-3min后置于主喂料口，从侧喂料加入水母粒和玻璃纤维，熔融挤出造粒，制备的材料具有低气味、机械强度高等特点。该方案中水母粒由聚丙烯、水和矿物组成，需要单独挤出造粒，工序复杂，并且也存在游离水，导致在高温下会增加各组分的反应活性，从而促进树脂降解，对设备造成锈蚀。