[发明专利]一种用于PP增强改性的相容料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种用于PP增强改性的相容料及其制备方法和应用，相容料由PP主料、接枝改性第一单体、接枝改性第二单体、引发剂、抗氧母料和润滑剂组成。本发明的相容料利于纤维增强聚丙烯的加工，增强聚丙烯热塑性树脂的综合性能，适用于玻璃纤维增强聚丙烯热塑性树脂的制备。

技术领域

本发明属于聚丙烯热塑性复合材料加工用相容料的生产技术领域，具体地说，涉及一种增强改性聚丙烯材料相容料及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯是一种产量大、用途广、综合性能好的热塑性高分子树脂，在很多的制品生产过程中需要添加其它组分以增强聚丙烯的性能，如常见的玻璃纤维增强聚丙烯热塑性树脂(通常简称为LFT、CFT、GFT等)，它是一种将玻璃纤维添加到聚丙烯树脂中，通过配方优化、工艺优化、挤出、冲压/模压得到各种异型结构件、半结构件和非结构件，玻璃纤维的加入，赋予了材料轻量、抗冲、抗弯、抗拉、耐温等优异的综合性能，广泛用于汽车、地铁、高铁、飞机、航天、建筑、交通等诸多领域，适合社会、经济的低碳、绿色发展。然而，聚丙烯是非极性有机高分子聚合物，玻璃纤维的主要成分为SiO₂，为无机带有一定极性的纤维材料，当简单地将玻璃纤维添加到聚丙烯中，聚丙烯与玻璃纤维表界面相容性很差，导致材料结构和性能都不能满足实际的要求。

因此，需要改善玻璃纤维与聚丙烯表界面的相容性，提高LFT材料及相关材料的综合性能。较常用的方法是在加工过程中向体系中添加玻璃纤维和聚丙烯都相容的物质。有不少报道披露了这方面的技术，如聚丙烯表面接枝马来酸酐、丙烯酸酯类等。为便于纤维增强聚丙烯的加工，往往将聚丙烯接枝改性的材料制备成相容料(也称为″相容剂″、″相容母粒″等)，加工时一般以粒子形态与聚丙烯主料混合送入成型设备中。

为更好地得到综合性能优异的增强聚丙烯热塑性树脂，本发明公开一种用于聚丙烯加工的相容料、制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种按照一定工艺配方配置成混合料，通过螺杆挤出机反应器，将PP主料、改性剂、引发剂、助剂混合料送入螺杆挤出机中，在一定温度挤出、造粒，得到相容料，得到的相容料主要用于聚丙烯的增强改性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明相容料由PP主料、接枝改性第一单体、接枝改性第二单体、引发剂、抗氧母料和润滑剂组成的混合料，制备时按照一定的比例称量，加入混料机中搅拌均匀，通过自动加料单元按照一定的流量加入螺杆挤出机的料斗中。螺杆挤出机机分多区控温加热，各区温度达到设定值后，开启螺杆电机，螺杆以一定的转速转动，开启自动喂料单元，料斗中的混合料以一定的流量进入螺杆挤出机，在螺杆挤出机内发生接枝反应，反应完成后从螺杆挤出机的机头挤出，抽丝、冷却、切粒，即得到所需的相容料。

所述的混合料中的PP为等规聚丙烯、间规聚丙烯、无规聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或几种按一定比例配成的混合物。用量以100份计，当为单一聚丙烯型号，则用量为100，当为两种聚丙烯的混合料时，二者以一定的比例混合，总量为100份，具体为：等规聚丙烯∶间规聚丙烯＝5～96∶95～4，等规聚丙烯∶无规聚丙烯＝7～95∶93～5，等规聚丙烯∶共聚聚丙烯＝11.5～92.5∶88.5～7.5，间规聚丙烯∶无规聚丙烯＝11.5～93∶88.5～7，间规聚丙烯∶共聚聚丙烯＝13.5～77.5∶86.5～22.5，无规聚丙烯∶共聚聚丙烯＝18～96∶82～4。得到的熔体的熔融指数在15～90之间，较优的为20～70，最优的为30～70。这些聚丙烯原料均可在市场上购买得到。

所述的混合料中的接枝改性第一单体为乙烯基类硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧烷基硅烷偶联剂等。典型的乙烯基类硅烷偶联剂结构为：