CN101633762A - 一种热塑性增强的复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种玻璃纤维聚丙烯复合材料，包括以下重量份数的组分：聚丙烯树脂30～80、无碱玻璃纤维10～50、相容剂5～20、热稳定剂0.2～1.5、成核剂0.2～3、加工助剂0.2～2。本发明产品，韧性好、弯曲强度大、模量高，表面光泽，收缩率低，适用于制作中、高档风扇，也可在汽车制造业及家电产品业中使用。

Description

一种热塑性增强的复合材料
技术领域
本发明涉及一种热塑性材料，特别是涉及一种热塑性增强的复合材料。
背景技术
玻璃纤维增强聚丙烯作为一种通用热塑性增强复合材料，因具有弹性模量高、强度高、尺寸稳定、热变形温度高、电性能优良、价格低廉等优良性能而备受人们关注。但是玻璃纤维与聚丙烯由于自身极性的差异，导致二者界面结合力差，性能达不到使用要求。这就需要添加相容剂增加二者的结合力。传统的制作方法是添加极性物质与非极性物质的接枝来实现二者的相容。
如中国专利CN86103692A介绍了可游离基聚合的不饱和化合物与聚丙烯接枝聚合作为相容剂的方法；中国专利CN1082073A介绍了用马来酸酐改性聚丙烯作为相容剂的方法。尽管这些方法都能提高材料的强度，但仍达不到高韧性的要求。专利CN1229814A介绍了一种高强高韧增强聚丙烯的方法，但由于成本高，无法满足客户需求。
发明内容
针对于此，本发明的目的在于，提供一种具有高韧性、高强度、高透明度，并且生产成本低的热塑性增强的复合材料。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种热塑性增强的复合材料，包括以下重量份数的组分：
聚丙烯树脂        30～80
无碱玻璃纤维      10～50
相容剂            5～20
抗氧剂            0.2～1.5
成核剂            0.2～3
加工助剂          0.2～2。
优选地，所述相容剂选自聚烯烃、热塑性弹性体和酸酐中的一种或多种。
优选地，所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂B215中的一种或多种。
优选地，所述成核剂选自脂肪酸及其金属皂类、芳香酸金属皂类、山梨醇类、有机磷酸盐类、松香酸皂类中的一种或多种。
优选地，所述加工助剂选自硬酯酸钙、铝酸酯、钛酸酯和石蜡中的一种或多种。
优选地，该复合材料还包括重量份数为0.1～1.0的光稳定剂，所述光稳定剂选自UV770、UV3326、UV429中的一种或多种。
优选地，所述聚丙烯树脂的熔体流动速率为2g/min～4g/min。
优选地，所述聚烯烃选自聚丙烯或/和聚乙烯。
优选地，所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、三元乙丙胶中的一种或多种。
优选地，所述无碱玻璃纤维的直径为8μm～13μm。
优选地，所述酸酐为马来酸酐。
优选地，所述相容剂是通过如下步骤制作而成的：将原料聚烯烃、热塑性弹性体和酸酐中的一种或多种搅拌均匀后，在引发剂作用下，于180℃～210℃下，通过同向双螺杆挤出造粒，烘干后即得相容剂；
其中所述引发剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和过氧化二叔丁基中的一种或多种。
与现有技术相比，本发明玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，在冲击强度、弯曲强度、弯曲模量、透明度上比一般的玻璃纤维增强材料都有很大的提高，实现了玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的高韧、高强、高模、高透明度等性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
需要说明的是，本申请所用的相容剂是采用下述途径制备而成的，其中对各种原料采用缩写方式进行描述。
相容剂的制备
将聚烯烃、热塑性弹性体和酸酐混匀，然后加入相应的引发剂，如表1所示，混合均匀后，在此180～210℃条件下，通过同向双螺杆挤出造粒，烘干后即得相容剂。
表1.相容剂的组分及含量
Figure G2009101637285D00031
其中：PP：聚丙烯；PE：聚乙烯；POE：乙烯-辛烯共聚物；SBS：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物；SEBS：氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物；EPDM：三元乙丙胶；MAH：马来酸酐；DCP：过氧化二异丙苯；BPO：过氧化苯甲酰；DTBP：过氧化二叔丁基。
实施例1～3：
将除玻璃纤维以外的实验料各组分按表2比例计量称好，置于高速混料机中混合3-5min，然后将物料置于双螺杆挤出机的料斗中，设置好预先测定玻璃纤维含量的主机转速和喂料转速，在挤出过程中加入玻璃纤维，物料经水冷、切粒、干燥后注塑成标准样条，供性能检测。检测结果见表3。
表2.玻璃纤维增强聚丙烯复合材料组分及含量
Figure G2009101637285D00041
表3.玻璃纤维增强聚丙烯复合材料性能
实施例4～7：
将除玻璃纤维以外的实验料各组分按表4比例计量称好，置于高速混料机中混合3-5min，然后将物料置于双螺杆挤出机的料斗中，设置好预先测定玻璃纤维含量的主机转速和喂料转速，在挤出过程中加入玻璃纤维，物料经水冷、切粒、干燥后注塑成标准样条，供性能检测。检测结果见表5。
表4.玻璃纤维增强聚丙烯复合材料组分及含量
表5.玻璃纤维增强聚丙烯复合材料性能
Figure G2009101637285D00052
实施例8～11：
将除玻璃纤维以外的实验料各组分按表6比例计量称好，置于高速混料机中混合3-5min，然后将物料置于双螺杆挤出机的料斗中，设置好预先测定玻璃纤维含量的主机转速和喂料转速，在挤出过程中加入玻璃纤维，物料经水冷、切粒、干燥后注塑成标准样条，供性能检测。检测结果见表7。
表6.玻璃纤维增强聚丙烯复合材料组分及含量
Figure G2009101637285D00061
表7.玻璃纤维增强聚丙烯复合材料性能
根据以上实例结果可知，由本发明生产的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料韧性高、强度大、透明度高，且熔指可调，可满足生产加工的需要。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1、一种热塑性增强的复合材料，包括以下重量份数的组分：
聚丙烯树脂    30～80    抗氧剂    0.2～1.5
无碱玻璃纤维  10～50    成核剂    0.2～3
相容剂        5～20     加工助剂  0.2～2。
2、根据权利要求1所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述相容剂选自聚烯烃、热塑性弹性体和酸酐中的一种或多种。
3、根据权利要求1所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂B215中的一种或多种。
4、根据权利要求1所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述成核剂选自脂肪酸及其金属皂类、芳香酸金属皂类、山梨醇类、有机磷酸盐类、松香酸皂类中的一种或多种。
5、根据权利要求1所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述加工助剂选自硬酯酸钙、铝酸酯、钛酸酯和石蜡中的一种或多种。
6、根据权利要求1所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：该复合材料还包括重量份数为0.1～1.0的光稳定剂，所述光稳定剂选自UV770、UV3326、UV429中的一种或多种。
7、根据权利要求1所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述聚丙烯树脂的熔体流动速率为2g/min～4g/min。
8、根据权利要求2所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述聚烯烃选自聚丙烯或/和聚乙烯。
9、根据权利要求2所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述热塑性弹性体为乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、三元乙丙胶中的一种或多种。
10、根据权利要求1所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述无碱玻璃纤维的直径为8μm～13μm。
11、根据权利要求2所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述酸酐为马来酸酐。
12、根据权利要求2所述的热塑性增强的复合材料，其特征在于：所述相容剂是通过如下步骤制作而成的：将原料聚烯烃、热塑性弹性体和酸酐中的一种或多种搅拌均匀后，在引发剂作用下，于180℃～210℃下，通过同向双螺杆挤出造粒，烘干后即得相容剂；
其中所述引发剂选自过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰和过氧化二叔丁基中的一种或多种。
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