[发明专利]一种增韧耐低温聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增韧耐低温聚丙烯复合材料及其制备方法。该增韧耐低温聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括如下原料：聚丙烯树脂60～90份、玻璃纤维5～30份、炭载二氧化硅复合剂1～15份、抗氧化剂0.1～1份、润滑剂0.5～2份。本发明炭载二氧化硅复合剂与聚丙烯树脂的相容性好，与玻璃纤维协同作用，能大大改善赋予聚丙烯复合材料优异的耐低温和韧性，在低温条件下，本发明提供的聚丙烯复合材料的抗冲击强度保持良好，综合性能较好，避免在低温条件下容易破碎的问题，经测试，在‑30℃条件下，本发明提供的聚丙烯复合材料的冲击强度保持率可达80％以上。

技术领域

本发明涉及高分子功能材料技术领域，特别涉及一种增韧耐低温聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有密度低、力学性能好、易加工成型、化学稳定性优良等特点，成为家电、管材、汽车内饰灯主要材料，但是聚丙烯具有成型收缩率较高、耐低温性及韧性较差等缺陷。因此，需要对聚丙烯进行改性。目前最有效、最直接的改性方法是通过熔融共混制备聚丙烯复合材料，利用无机填充剂、玻璃纤维等与聚丙烯熔融共混而制成复合材料，既能达到改善材料性能的目的，又能有效地降低生产成本。但是无机填充剂的表面能高，容易发生团聚现象，而且无机粒子的表面呈现亲水疏油性，与聚丙烯不相容，进而引起聚丙烯流动性下降。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种增韧耐低温聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

第一方面，本发明提供的一种增韧耐低温聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括如下原料：聚丙烯树脂60～90份、玻璃纤维5～30份、炭载二氧化硅复合剂1～15份、抗氧化剂0.1～1份、润滑剂0.5～2份。

优选的，所述炭载二氧化硅复合剂为采用下述方法制得：

将二氧化硅气凝胶微粉、硅烷偶联剂加入有机溶剂中，搅拌混合1～3小时，加入炭粉后，升温至100～150℃反应20～60min，滤除有机溶剂后，在100～400℃固化1～5h，得到炭载二氧化硅复合剂。

进一步优选的，所述有机溶剂的质量与所述二氧化硅气凝胶微粉和炭粉的总质量的比1～5:1。

进一步优选的，所述硅烷偶联剂的质量与所述二氧化硅气凝胶微粉和炭粉的总质量的比为0.01～0.05:1。

进一步优选的，所述硅烷偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。

进一步优选的，所述炭粉与所述二氧化硅气凝胶的质量比为1～3:1。

进一步优选的，所述二氧化硅气凝胶微粉为采用下述方法制得：

将水玻璃和水混合均匀后，加入盐酸溶液调节pH值至3～4，搅拌水解后，加入碱性溶液调节pH值至6～8，经静置、老化、过滤、洗涤后得到二氧化硅水凝胶，将二氧化硅水凝胶破碎后，在分散于水中，经雾化、低温冷凝后，在冷冻干燥制得二氧化硅气凝胶微粉。

优选的，所述润滑剂选自聚丙烯蜡、液体石蜡、硬脂酸钙中的一种或多种。

优选的，所述抗氧化剂选自抗氧化剂1076、抗氧化剂1010、抗氧化剂168、抗氧化剂1098中的一种或多种。

第二方面，本发明提供的一种如第一方面所述的增韧耐低温聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

将聚丙烯树脂、炭载二氧化硅复合剂、抗氧化剂、润滑剂加入高速混合机内混合均匀，再转入双螺杆挤出机，同时将玻璃纤维加入双螺杆挤出机，在170～190℃下熔融混合分散，挤出造粒，经注塑成型制成增韧耐低温聚丙烯复合材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：