[发明专利]一种发泡用长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于聚丙烯材料技术领域，具体涉及一种发泡用长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，按重量份数计，包括如下组分：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0.1‑0.5份，硅烷偶联剂1.0‑5.0份，催化剂1.0‑4.0份，成核剂0.05‑0.2份，抗氧剂0.1‑1.0份。该长玻纤增强聚丙烯材料包括四个阶段的制备过程，既有长玻纤材料的高强度，又能够满足发泡要求，在发泡过程中泡孔独立，实现材料轻量化和高性能化，所得材料机械强度高、性能保持率好，扩展了材料应用领域，提高附加值。

技术领域

本发明属于聚丙烯材料技术领域，具体涉及一种发泡用长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

长玻纤增强聚丙烯复合材料是一种具有高强度、高抗冲击性能，尺寸稳定好，“强而韧”的材料，聚丙烯树脂在添加玻璃纤维增强后，大大提高了其机械性能、耐热性和尺寸稳定性。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。

作为聚合物轻量化技术的主要方向，聚丙烯发泡材料要求聚丙烯具有高熔体强度，在聚合物流变学上表现为拉伸应变硬化现象。

常规长玻纤增强聚丙烯复合材料，为了平衡机械强度与浸润性，聚丙烯基材的熔融指数为60-120g/10min，基材熔体强度低。同时，长玻纤增强聚丙烯复合材料由于玻纤的应力集中效应，造成聚合物熔体在发泡过程中易破裂，熔体强度低而不能满足发泡要求，导致发泡过程中气体逃逸，聚丙烯泡孔破裂，形成连孔，发泡后材料机械性能大幅降低，不能满足应用要求。开发具有高强度的可发泡长玻纤聚丙烯复合材料，有利于制备高强度的发泡产品，实现材料轻量化。

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，提出了一种发泡用长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，不同于常规长玻纤增强聚丙烯，制备了一种满足发泡要求的长玻纤增强聚丙烯材料，既有长玻纤材料的高强度，又能够满足发泡要求，在发泡过程中泡孔独立，实现材料轻量化和高性能化，所得材料机械强度高、性能保持率好，扩展了材料应用领域，提高附加值。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种发泡用长玻纤增强聚丙烯复合材料，按重量份数计，包括如下组分：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0.1-0.5份，硅烷偶联剂1.0-5.0份，催化剂1.0-4.0份，成核剂0.05-0.2份，抗氧剂0.1-1.0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。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。

进一步的，所述无碱连续玻璃纤维为未经处理过的玻璃纤维原丝，所述无碱连续玻璃纤维的规格为单丝直径13-20μm，1200tex-4800tex。

进一步的，所述硅烷偶联剂为具有双键官能团的硅烷偶联剂。硅烷偶联剂的分子通式为R-Si-X₃，R为乙烯基、丙烯基或丁烯基，X包括甲氧基、乙氧基和丁氧基等，如乙烯基三甲氧基硅烷(A171)、乙烯基三乙氧基硅烷(A151)、烯丙基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三叔丁氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷等具有双键官能团的化合物，在过氧化物引发剂的作用下可以与聚丙烯发生接枝反应。

进一步的，所述催化剂包括有机酸锡、环烷酸钴、螯合物、乙胺、己胺、二丁胺、无机酸或者脂肪酸类催化剂。催化剂为对硅烷水合作用具有催化作用的助剂，螯合物类催化剂以钛酸酯类、钛酸四丁酯以及钛酸四壬酯为代表，有机酸锡类催化剂包括二月硅酸二丁基锡。