[发明专利]一种长纤维增强热塑性模压料的组成及其使用方法

说明书

本发明涉及一种长纤维增强热塑性模压料的组成及其使用方法，模压料是由连续的增强纤维粗纱与热塑性树脂配方经挤出熔融浸润后切断得到颗粒状的物料；将模压料预热到熔化，通过刮抹刮平再刮拢聚集成料团；将料团放到热压机模具内，合模成型得到模压制品。热塑性树脂配方的原料组成为：100份熔融流动指数MI为4～60g/10min的基体树脂,4～40份接枝反应的聚合物,1～20份无机矿物粉末；0.1～10份润滑剂；3～25份增韧组分。该模压料具有高的强度和韧性，突出的热稳定性，良好的流动充模特性，熔化后树脂同纤维一起流动不会分离，因此只要轻轻刮动就能让纤维均匀散开，不需要通过挤出机进行塑化分散。

技术领域：

本发明涉及材料加工领域，更具体的说是涉及一种长纤维增强热塑性模压料的组成及其使用方法。

背景技术：

在高分子材料里添加增强纤维，进行模压成型是获得大尺寸、高强度制品的有效途径，由于环保、韧性好、成型周期短等优点，以聚丙烯等塑料为主的热塑性模压料正在逐渐取代传统的SMC等热固性材料。

热塑性模压料的典型工艺包括把原料预热到熔化状态，然后放入温度低于原料树脂熔点的一副金属模具内，快速压缩充填模具，冷却后脱模得到制品。对增强模压料来说，内部的增强纤维的长度对制品强度，尤其是抗冲击性能起着决定性的影响。目前广泛使用的热塑性模压制品主要有这几种方法：

1.热塑性玻纤毡(GMT)是由多层玻璃纤维毡和塑料薄膜交叠层压而成的，纤维毡包含连续的或长度在20毫米以上的玻璃纤维，因此具有突出的抗冲击性能，但GMT的成本较高，流动性差，生产环节多，限制了其进一步发展。

2.长纤维在线混配工艺(D-LFT)，包括一套混配制取增强料的设备和一套把混配好的增强料挤出来的设备。挤出的原料立即送到热压机上成型。其优点是原料流动充模性好，能成型复杂零件，但设备太过复杂，加工环节太多。

3.长纤维增强粒料是预先浸渍了塑料树脂的增强材料，呈圆柱形，粒料内部有长度跟颗粒长度相同的增强纤维，使用工艺是把这种粒料通过挤出机熔化、把纤维和树脂混合分散均匀，然后挤出来进行模压。该工艺适应性强、设备简单，因而具有良好的发展前景。但由于增强纤维在挤出机内受到剪切破坏，最后只能保持1厘米左右的长度，因而性能还有待提高。另外，同长纤维在线混配工艺相比，使用长纤维增强粒料的单位成本还比较高。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种长纤维增强热塑性模压料的组成及其使用方法，是一种优化的长纤维增强粒料，使其更适于模压工艺，得到更好的性能，其降低原料的成本，使其具有更广泛的应用前景。

本发明的技术解决措施如下：

一种长纤维增强热塑性模压料，模压料是由连续的增强纤维粗纱与热塑性树脂配方经挤出熔融浸润后切断制得的颗粒状的物料，所述热塑性树脂配方按重量份数计，包括的组分有：100份熔融流动指数 MI为4～60g/10min的基体树脂，4～40份接枝反应的聚合物， 1～20份无机矿物粉末；3～25份增韧组分。

作为优选，所述基体树脂为高密度聚乙烯HDPE、均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，基体树脂的熔融流动指数MI为10～40g/10min，基体树脂是一次合成而成，基体树脂没有经过过氧化物的降解来降低其粘度的处理工艺。

作为优选，所述接枝反应的聚合物为基体树脂与马来酸酐或丙烯酸接枝反应生成的聚合物，为马来酸酐接枝聚丙烯或马来酸酐接枝聚乙烯，聚合物的接枝率为0.5～3％，且聚合物的熔融流动指数大于基体树脂的熔融流动指数。

作为优选，所述无机矿物粉末为3～16份，无机矿物粉末为颗粒状粉末，如活性碳酸钙，且无机矿物粉末的目数大于1000目。

作为优选，所述热塑性树脂配方中还包括润滑剂，且润滑剂为 0.1～10份；润滑剂为硬脂酸及硬脂酸盐类、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、低分子量聚丙烯、微晶蜡或接枝聚乙烯蜡中的一种或两种。