[发明专利]一种长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域的一种长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法和应用。所述长玻纤增强聚丙烯材料，包含重量份数计的以下组分：聚丙烯100份，玻璃纤维20～60份，疏水性无定形纳米二氧化硅1～15份；相容剂3～10份。本发明提供的长玻纤增强聚丙烯复合材料具有更高综合力学性能，低收缩率和高尺寸稳定性，尤其是降低了复合材料沿平行于流动方向和垂直于流动方向两个方向收缩率的差异性，在汽车领域、家电等领域等方面可有广泛应用。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，更进一步说，涉及一种长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法和应用。

背景技术

长玻纤增强聚丙烯复合材料在汽车工业里得到越来越多的关注，相比较短纤维增强聚丙烯，具有较高的拉伸、弯曲强度和模量，有助于实现聚丙烯通用塑料在汽车工业承载部件上的广泛应用，也利于实现了低成本和高效益的目标。

因此，这种材料成为目前汽车轻量化的热门材料之一。在实际应用中可以以塑代钢和取代增强工程塑料，满足包装箱、汽车领域、家电等领域使用要求。但是加入玻纤后，制件上会出现沿流动方向和垂直方向收缩率不一致的问题。这是由于在加工成型过程中，长玻纤在树脂基体中的不同取向引起的。这就制约了长玻纤增强聚丙烯复合材料在汽车工业中的大型零部件、复杂精密零部件中应用。

中国专利CN109280276A公布了一种抗菌玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，其优点在于将有机包覆改性碳化硅粉、衣康酸二甲酯和余下长玻璃纤维采用测喂料的方式，提升材料的低翘曲性能与表面光滑性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种长玻纤增强聚丙烯材料。具体地说涉及一种长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法和应用。本发明提供的长玻纤增强聚丙烯复合材料具有更高综合力学性能，低收缩率和高尺寸稳定性，尤其是降低了复合材料沿平行于流动方向和垂直于流动方向两个方向收缩率的差异性。在汽车领域、家电等领域等方面可有广泛应用。

本申请目的之一是提供一种长玻纤增强聚丙烯材料，可包含重量份数计的以下组分：

聚丙烯100份，

玻璃纤维20～60份，优选为30～50份，

疏水性无定形纳米二氧化硅1～15份；优选5～10份；

相容剂3～10份，优选为3～8份。

其中，

所述的聚丙烯为高流动聚丙烯；

所述的聚丙烯在230℃、负载为2.16kg的条件下，其熔体流动速率为40～150g/10min，优选为100～150g/10min。

所述聚丙烯可选自等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯中的至少一种。

所述疏水性无定形纳米二氧化硅可为表面分散有二氧化硅的马来酸酐-苯乙烯交替共聚物微球。

所述的相容剂可为马来酸酐接枝聚丙烯，密度可为0.89～0.91g/cm³，熔点可为160～180℃，熔体流动速率(230℃，2.16Kg)可为100～200g/10min，马来酸酐的接枝率可为0.8～1.2％。

所述的玻璃纤维可为无碱高强连续玻璃纤维，强度＞2300MPa，直径为10～24um，线密度为1200～4800TEX。具体地，所述玻璃纤维可选自型号为362J、T838T、362K、SE4805D、ER4305PM中的一种或多种玻璃纤维。

优选地，本申请所述的长玻纤增强聚丙烯材料，还可包含表面改性剂；以所述聚丙烯的用量为100重量份计，所述表面改性剂可为5～10重量份，优选为5～8重量份；