[发明专利]一种长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚丙烯材料技术领域，具体涉及一种长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，包括如下重量份组分：A组分：聚丙烯树脂30‑90份，无碱连续玻璃纤维10‑60份，润滑剂0.5‑2.0份，过氧化物0.01‑0.1份，硅烷偶联剂0.5‑3.0份，抗氧剂0.2‑0.7份；B组分：聚丙烯树脂30‑90份，无碱连续玻璃纤维10‑60份，润滑剂0.5‑2.0份，催化剂1.0‑4.0份，过氧化物0.01‑0.1份，抗氧剂0.2‑0.7份。本发明通过过氧化物降解聚丙烯并功能化，实现了聚丙烯在浸润过程中就有高流动性和优异的浸润效果，并通过材料成型后的反应过程提高材料机械强度，所制备材料具有浮纤少、易成型、性能高等优点。

技术领域

本发明涉及聚丙烯材料技术领域，具体涉及一种长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯树脂(PP)是一种用途广泛的通用塑料，而长玻纤一般用于改善高分子材料的力学性能，通过长玻纤改性后的聚丙烯树脂，其性能得到极大提升，甚至能够达到工程塑料的程度，在实际应用中可以以塑代钢和取代增强工程塑料，满足轻武器包装箱、汽车领域、家电等领域使用要求。但现有的长玻纤材料用于増强聚丙烯时，容易出现浮纤现象，不能满足制件的需要，在材料制作时容易与聚丙烯树脂分离而浮于表面，容易导致所获得的聚丙烯复合材料局部长玻纤含量过高而抗冲击性能过低。这种材料生产的产品可靠性降低，甚至不如普通的聚丙烯材料。

目前，行业中生产长纤维增强聚丙烯产品基体要求具有较高流动性满足浸润工艺要求，通常有两种选择：一是选择极高熔融指数(熔指)聚丙烯树脂，如100+g/10min，一种是选择较低熔指聚丙烯树脂(如30±g/10min)经过添加过氧化物(如过氧化二异丙苯)调节流动性。其主要目的是提高基体的流动性，降低基体黏度，提高基体在纤维单丝间的浸渍效果，提升物料中纤维的分散性，降低产品制件的浮纤，得到较好的外观效果。但其选择对行业来说，有以下缺陷：1、高熔指物料的熔指不稳定，造成生产过程中的工艺稳定性不佳，产品品质不一致；2、高性能的高熔指物料价格较高，产品的竞争力较低；3、增加过氧化物来提高物料流动性的方式，一方面流动性不稳定，另一方面对产品的性能损失较大，亦损失产品竞争力；4、高流动聚丙烯分子量较低，导致聚合物基材力学性能下降。市场上的高流动聚丙烯基材熔指一般为60-120g/10min，仍不能完全保证聚丙烯在玻纤中的有效浸润，导致界面强度低，浮纤多，抗冲击性能过低，而加入了超高流动聚丙烯或者通过过氧化物降解聚丙烯基材来提高流动性，增加其在玻纤间的流动与浸润，则会导致聚丙烯平均分子量降低，机械性能下降。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，本发明通过反应挤出法提高聚丙烯熔融指数并功能化，聚丙烯熔指在150-250g/10min之间，实现了聚丙烯在浸润过程中就有高流动性和优异的浸润效果，在加工成型后可以通过分子间交联提高分子量，弥补聚丙烯降解造成的性能损失，所制备材料具有浮纤少、易成型、性能高等优点。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种长玻纤增强聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括如下组分：

A组分：聚丙烯树脂30-90份，无碱连续玻璃纤维10-60份，润滑剂0.5-2.0份，过氧化物0.01-0.1份，硅烷偶联剂0.5-3.0份，抗氧剂0.2-0.7份；

B组分：聚丙烯树脂30-90份，无碱连续玻璃纤维10-60份，润滑剂0.5-2.0份，催化剂1.0-4.0份，过氧化物0.01-0.1份，抗氧剂0.2-0.7份。

进一步的，所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯树脂或共聚聚丙烯树脂，A组分和B组分中的聚丙烯树脂在230℃，2.16kg下的熔融指数为3-100g/10min；经过过氧化物调节后，聚丙烯树脂的熔融指数为200±50g/10min。