[发明专利]耐水解聚丙烯复合材料

说明书

本发明公开了一种耐水解聚丙烯复合材料,其包括以下重量百分比含量的各组分：聚丙烯：30％‑70％，聚乙烯：5％‑15％，玻璃纤维：15％‑50％，相容剂：1.0％‑10％，表面改性剂：0.5％‑3.0％，抗氧剂：0.1％‑1.0％。本发明采用均聚丙烯作为基体，经硅烷改性的单丝直径在一定范围内的玻璃纤维，控制相容剂的马来酸酐接枝率，使得玻纤与树脂有更好的结合力，提升材料的机械强度和抵抗水侵蚀能力。利用本发明制备的材料具有优异的力学性能和耐水解性，在95℃下的1000h水煮后拉伸强度保持率大于92％，性能稳定性好，可用于洗衣机机筒等长期处于湿热环境下的部件。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯材料，特别是涉及一种玻纤增强聚丙烯复合材料，应用于集合物复合材料技术领域。

背景技术

聚丙烯是一种容易加工、比强度高且价格低廉的复合材料，被广泛的应用于家电、汽车、电子等领域。由于玻纤与聚丙烯极性差异较大，玻纤增强聚丙烯材料在长期热、水、氧、酸、碱等恶劣环境下的稳定性较差，在长期热水接触环境下，性能劣化严重，这使得玻纤增强聚丙烯复合材料的应用受到极大的限制。洗衣机的缸体材料直接影响洗衣机的性能和寿命，缸体材料主要有三种：镀瓷钢桶、塑料和不锈钢。塑料缸体具有易生产、成本低和可回收等优点。但是由于缸体材料需要在较高转速、温度和湿度下工作，对材料耐水解强度保持提出较高的要求。常规聚丙烯材料很难满足这一领域的应用。

中国发明专利CN201610607013.4公开了一种聚丙烯复合材料，其用长玻纤混含有氟聚物的聚丙烯材料，其可以实现一定的强度和耐水解性，但是其长玻纤含量控制不均匀，造成性能不稳定，而且氟聚物成本较高。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种耐水解聚丙烯复合材料，是一种玻纤增强聚丙烯复合材料，具有优异力学性能与耐水解性，成本低，在95℃热水条件下服役1000h后的拉伸强度保持率不低于92％，性能稳定性好，满足用于洗衣机机筒等长期处于湿热环境下的部件的性能要求。

为达到上述发明创造目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐水解聚丙烯复合材料，包括以下重量百分比含量的各组分：

聚丙烯：30-70％；

聚乙烯：5-15％；

玻璃纤维：15-50％；

相容剂：1-10％；

表面改性剂：0.5-3.0％；

抗氧剂：0.1-1.0％。

作为本发明优选的技术方案，所述聚丙烯为均聚聚丙烯，其熔融指数为1g/10min～5g/10min，用DSC测试方法，熔点为167-171℃。选择熔指范围是1g/10min～5g/10min的均聚丙烯作为基体，减少耐水解聚丙烯复合材料的制备难度，易于制备，成本低。

作为本发明优选的技术方案，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯(LLDPE)，用DSC测试方法，熔点为105-115℃。本发明选择更低熔点的线性低密度聚乙烯，不仅可以提升材料自身的抗冲击强度，本发明者发现一定含量的聚乙烯的加入可以，使得熔体强度更加稳定，结晶更为充分，提升熔接线强度，消除缩痕等不良外观。

作为本发明优选的技术方案，所述玻璃纤维为经硅烷处理的无碱短切玻璃纤维，纤维单丝直径7-17μm。进一步优选玻璃纤维的纤维单丝直径7-10μm。采用经硅烷改性的单丝直径在一定范围内的玻璃纤维，使得玻纤与树脂有更好的结合力，提升材料的机械强度和抵抗水侵蚀能力。

作为本发明优选的技术方案，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，其中马来酸酐接枝率为0.5％-1.5％。控制相容剂的马来酸酐接枝率，进而使得玻纤与树脂有更好的结合力，提升材料的机械强度和抵抗水侵蚀能力。