CN110105659B

CN110105659B - 一种空调风轮用的聚丙烯复合材料及其制备方法

Info

Publication number: CN110105659B
Application number: CN201910275060.7A
Authority: CN
Inventors: 杨兴成
Original assignee: Jiangsu Wote New Material Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Wote New Material Technology Co ltd
Priority date: 2019-04-08
Filing date: 2019-04-08
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2039-04-08
Also published as: CN110105659A

Abstract

本发明提供了一种空调风轮用的聚丙烯复合材料，包括如下重量份的组分：30～85.7％聚丙烯、2～8％茂金属聚丙烯弹性体、10～50％长玻璃纤维、0.1～2％热稳定剂、0.1～2％成核剂、2～6％相容剂、0.1～2％其他助剂。本发明采用聚丙烯为主体材料，添加茂金属聚丙烯弹性体来改性聚丙烯，使制备得到的复合材料具有耐高温，耐低温的性能优良；并添加长玻璃纤维，提高成品冲击强度。同时，还协同了热稳定剂、助剂、成核剂、相容剂的相互作用，提高材料的稳定性，更好的满足了空调风轮的生产需求。

Description

一种空调风轮用的聚丙烯复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及材料领域，尤其涉及一种空调风轮用的聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

空调即空气调节器(Air Conditioner)，是指用人工手段，对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、流速等参数进行调节和控制的设备。随着物质生活的提高，空调已经成为每家每户都必备的家用电器。

空调一般包括冷源/热源设备，冷热介质输配系统，末端装置等几大部分和其他辅助设备。其中，风轮是空调的核心部件之一，目前主要采用短切玻纤增强SAN(苯乙烯丙烯腈)和短切玻纤增强AS(丙烯腈-苯乙烯共聚物)材料，但制备成本高、制作工艺复杂、回收困难。

聚丙烯树脂(PP)，具有来源广、密度小、易加工、成本低，且易于回收等优点，更能满足社会对环保的要求。现有技术中，也有采用聚丙烯树脂作为原材制造风轮，但最终制备出成品在使用过程中材料韧性差、易脆；收缩率大、冲击强度低；无法满足空调风轮对材料的进一步要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种空调风轮用的聚丙烯复合材料，旨在解决现有技术中采用聚丙烯树脂为原料的风轮材料韧性差、易脆；收缩率大、冲击强度低等问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种空调风轮用的聚丙烯复合材料，包括如下重量份的组分：

以及，一种空调风轮用的聚丙烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：

按上述的一种空调风轮用的聚丙烯复合材料分别称取各组分；

将称取的所述聚丙烯、所述茂金属聚丙烯弹性体、所述热稳定剂、所述助剂、所述成核剂和所述相容剂共同投入混料机中混匀，并转移至双螺杆挤出机中进行熔融混合及分散，并输出到浸润机头，得第一混合物；

将所述长玻璃纤维经长玻璃纤维辅助设备机拉平伸直并均匀打开，进入浸润机头与第一混合物包覆混合，得第二混合物；

将所述第二混合物牵引出料、切粒、除杂、混匀得到空调风轮用的聚丙烯复合材料。

与现有技术相比，首先，本发明以聚丙烯为主要基体材料，采用茂金属聚丙烯弹性体对聚丙烯进行改性处理。由于茂金属聚丙烯弹性体韧性强，因此，茂金属聚丙烯弹性体的添加能够增强聚丙烯材料的韧性；同时，茂金属聚丙烯弹性体耐低温性能好，能够进一步增强聚丙烯在低温环境下的使用性能，提高复合材料的韧性强度，耐低温性能。其次，本发明在聚丙烯复合材料中添加长玻璃纤维，长玻璃纤维的添加能够增加聚丙烯复合材料的长度，使注塑后产品中的长玻璃纤维的长度得到较大程度的保留，降低了产品的收缩性，提高产品的尺寸稳定性和产品的韧性，提高成品冲击强度。

此外，本发明在以聚丙烯、茂金属聚丙烯弹性体和长玻璃纤维作为基体材料的同时，还协同热稳定剂、成核剂、相容剂的相互作用，从而赋予所述聚丙烯复合材料韧性强，收缩性降低的性能，满足空调风轮的生产需求。具体的，本发明通过添加适量的热稳定剂和助剂，抑制加工过程中产生的降解，并能防止热氧对材料的破坏，从而有效地提高了风轮材料的长期耐老化性能；通过添加适量的成核剂和相容剂，进一步促进相容剂对长玻璃纤维的包覆作用，进一步的提高了玻璃纤维和聚丙烯的结合能力，改善材料的刚性和韧性，提高材料的稳定性，使制备得到的聚丙烯复合材料韧性强、收缩率小，更适合使用空调风轮使用。

上述空调风轮用的聚丙烯复合材料的制备方法只需要将各组分按照配比进行混料处理即可，该制备方法简便快捷，不需要大型机器设备，操作简单可控，同时也能够保证制备得到的材料性能稳定，有利于工业化生产。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明实例提供一种空调风轮用的聚丙烯复合材料，包括如下重量份的组分：

具体的，本发明以所述聚丙烯为基体材料，由于聚丙烯材料化学性能好，电绝缘性强，选用聚丙烯为基体材料，能够使制备得到的复合材料性能稳定，同时，该材料质地纯净无毒无味，用于制备空调风轮用的复合材料，可保证材料的使用寿命。本发明实施例所述聚丙烯的熔体流动速率为0.01～100g/10min的均聚聚丙烯。优选地，所述聚丙烯的熔体流动速率为30～100g/10min的均聚聚丙烯，此时择的均聚聚丙烯具有较高的结晶度，使制备得到的复合材料力学性能更强；由于这个熔体流动速率是与其他材料的流动速率相适应，因此，若流动速率过快或过慢，均会影响该复合材料的制备工艺。

在本发明具体实施例中，聚丙烯的添加量为30～85.7％。若添加量过多，则会影响其他改性添加剂的添加量，进而使制备得到的空调风轮用的复合材料性能较差，无法满足使用需求；若添加量过少，会进一步影响复合材料基体材料的组分，影响使用。

本发明实施例中，在以聚丙烯作为主要基体材料的基础上，添加茂金属聚丙烯弹性体。所述茂金属聚丙烯弹性体用于对聚丙烯进行改性。具体的，所述茂金属聚丙烯弹性具有更好的加工性能、韧性更强，能够增强聚丙烯材料的韧性，同时，茂金属聚丙烯弹性体耐低温性能好，能够进一步增强聚丙烯在低温环境下的使用性能，提高复合材料的韧性强度，耐低温性能。

优选的，以所述茂金属聚丙烯弹性体的总重量为100％计，所述茂金属聚丙烯弹性体的丙烯重量为80～99％，由于该空调风轮用的复合材料的基体材料为聚丙烯，因此，所述茂金属聚丙烯弹性体选用丙烯含量为80～99％，以确保改良剂能够与基体材料良好融合。本发明实施例中，所述茂金属聚丙烯弹性体的熔体流动速率为0.5～100g/10min。优选的，所述茂金属聚丙烯弹性体的熔体流动速率为0.5～50g/10min。具体的，茂金属聚丙烯弹性体的添加量为2～8％，若添加量太少，则无法很好地对复合材料的耐高温性能和耐低温性能进行改性，制备得到的复合材料耐高低温性能较差；若添加量太多，则会进一步影响其他添加剂的添加量，影响了各种材料的复配效果，使各个材料之间无法起到相互影响的作用。

本发明实施例所述聚丙烯复合材料中，还添加了长玻璃纤维。在本发明优选实施例中，所述长玻璃纤维的长度为10mm～12mm，若加入的玻璃纤维长度过短，则无法最大程度地提高产品的尺寸稳定性，无法提高成品的冲击强度；若加入的玻璃纤维过长，则会影响工艺过程，制备得到的产品韧性不足，影响使用。值得注意的是，本发明实施例用于空调风轮的聚丙烯不含短切玻璃纤维，若使用短切玻璃纤维，制备得到的复合材料产品力学性能明显较低，且长期老化后力学性能损失较多。

进一步优选的，所述长玻璃纤维为无碱长玻璃纤维，且长玻璃纤维的直径为10μm～25μm，若添加的玻璃纤维直径太小，则无法明显改善复合材料的力学性能、尺寸稳定性等性能；若添加的玻璃纤维直径太大，则会影响制备得到的材料的表面稳定性。具体的，所述玻璃纤维的添加量为10～50％，若添加量太好，则复合材料的力学性能、稳定性的改善较弱，而添加量过多也会影响聚酰胺复合材料的材料性能，使材料性能较差；若添加量过量，会影响其他添加剂的添加情况。在材料中加入长玻璃纤维，能够进一步提高复合材料的力学性能，长玻璃纤维的添加能够增加聚丙烯复合材料的长度，使注塑后产品中的长玻璃纤维的长度得到较大程度的保留，降低了产品的收缩性，提高产品的尺寸稳定性，提高成品冲击强度。

优选的，所述热稳定剂为酚类热稳定剂、胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂、丙烯酰基与硫代酯的复合物类热稳定剂和杯芳烃类热稳定剂中的一种或几种。在复合材料中添加适量的热稳定剂能够抑制加工过程中产生的降解，并能防止热氧对材料的破坏，从而有效地提高了风轮材料的长期耐老化性能；有效地提高了复合材料的热稳定性。具体的，所述热稳定剂的添加量为0.1％～2％。若添加量太少，则无法很好地提高复合材料的热稳定性，若添加量太多，由于添加过量造成浪费同时也提高了复合材料的制备成本。

优选的，所述助剂为低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中的一种或几种。在复合材料中添加助剂，主要是为了预防制备过程中氧气对材料的破坏，避免材料再加工过程中降解，提高材料的使用寿命，提高材料的抗氧化小托，保持材料良好的表面。具体的，所述助剂的添加量为0.1～2％，若添加太少，则复合材料起不到抗氧化的效果，使制备得到的复合材料表面性能不好，影响材料的使用；若添加过量，会影响复合材料中其他有效成分的添加比例，使复合材料的性质发生改变，影响了复合材料的使用。

优选的，所述成核剂为超细滑石粉、山梨醇类、有机磷酸盐类中的一种或几种。加入成核剂，可以提高聚丙烯与茂金属聚丙烯弹性体、玻璃纤维表面的结合力，提高这三种材料结合后的聚合能力，使在成型过程中减少玻璃纤维向聚酰胺表面迁移的机会，保持复合聚酰胺材料表面光滑，成核剂主要选用润滑剂类型的物质例如超细滑石粉、山梨醇类、有机磷酸盐类等，进一步提高复合材料的性能。具体的，成核剂的添加量为0.1～2％，若成核剂的添加量太少，则聚丙烯与长玻璃纤维的包覆效果较差，各种改良剂的结合能力降低，材料的稳定性受到影响，无法满足生产需求。

优选的，所述相容剂为极性单体接枝聚合物。所述极性单体接枝聚合物的基体为聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或几种；或所述极性单体接枝聚合物的极性单体为马来酸酐、马来酸酐类似物、丙烯酸、丙烯酸酯类衍生物中的一种或几种。在聚丙烯主体材料中添加相容剂，能够大幅度地提高聚酰胺的冲击强度，尤其是对改善聚丙烯的低温抗冲击性能有突出的作用。其次，可以增加聚丙烯在长玻璃纤维的表面的包覆，提高长玻璃纤维表面和聚丙烯树脂基体的结合能力。具体的，所述相容剂的添加量为2～6％，若添加量太少，则对提高该复合材料的冲击强度没有良好的改善作用，若添加量太多，则影响了其他添加物质的添加量，使各物质之间协同作用效果较差，不利于复合材料的制备。

综上，本发明以聚丙烯为主要基体材料，采用茂金属聚丙烯弹性体对聚丙烯进行改性处理。由于茂金属聚丙烯弹性体韧性强，因此，茂金属聚丙烯弹性体的添加能够增强聚丙烯材料的韧性；同时，茂金属聚丙烯弹性体耐低温性能好，能够进一步增强聚丙烯在低温环境下的使用性能，提高复合材料的韧性强度，耐低温性能。其次，本发明在聚丙烯复合材料中添加长玻璃纤维，长玻璃纤维的添加能够增加聚丙烯复合材料的长度，使注塑后产品中的长玻璃纤维的长度得到较大程度的保留，降低了产品的收缩性，提高产品的尺寸稳定性和产品的韧性，提高成品冲击强度。本发明在以聚丙烯、茂金属聚丙烯弹性体和长玻璃纤维作为基体材料的同时，还协同热稳定剂、成核剂、相容剂的相互作用，从而赋予所述聚丙烯复合材料韧性强，收缩性降低的性能，满足空调风轮的生产需求。具体的，本发明通过添加适量的热稳定剂和助剂，抑制加工过程中产生的降解，并能防止热氧对材料的破坏，从而有效地提高了风轮材料的长期耐老化性能；通过添加适量的成核剂和相容剂，进一步促进相容剂对长玻璃纤维的包覆作用，进一步的提高了玻璃纤维和聚丙烯的结合能力，改善材料的刚性和韧性，提高材料的稳定性，使制备得到的聚丙烯复合材料韧性强、收缩率小，更适合使用空调风轮使用。

本发明实施例提供的空调风轮用的聚丙烯复合材料，可以通过下述方法制备获得。

相应的，本发明实施例还提供了一种空调风轮用的聚丙烯复合材料的制备方法。该方法包括如下步骤：

S01.按上述的一种空调风轮用的聚丙烯复合材料分别称取各组分；

S02.将称取的所述聚丙烯、所述茂金属聚丙烯弹性体、所述热稳定剂、所述助剂、所述成核剂和所述相容剂共同投入混料机中混匀，并转移至双螺杆挤出机中进行熔融混合及分散，并输出到浸润机头，得第一混合物；

S03.将所述长玻璃纤维经长玻璃纤维辅助设备机拉平伸直并均匀打开，进入浸润机头与第一混合物包覆混合，得第二混合物；

S04.将所述第二混合物牵引出料、切粒、除杂、混匀得到空调风轮用的聚丙烯复合材料。

具体的，上述步骤S01中的空调风轮用的聚丙烯复合材料以及其各组分优选含量和种类如上文所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。

具体的，在上述步骤S02中，将称取的所述聚丙烯、所述茂金属聚丙烯弹性体、所述热稳定剂、所述助剂、所述成核剂和所述相容剂共同投入混料机中混匀，并转移至双螺杆挤出机中进行熔融混合及分散，并输出到浸润机头，得第一混合物。其中，所述混料机的混合速度是300转/min，混合时间为5min；所述双螺杆挤出机的加工温度为190℃～230℃，主机转速为200rpm～400rpm，真空度≤-0.07MPa；所述浸润机头的温度为210℃～240℃，优选的，所述浸润机头的温度为230℃。

具体的，在上述步骤S02中，所述长玻璃纤维经长玻璃纤维辅助设备机拉平伸直并均匀打开，进入浸润机头与第一混合物包覆混合，得第二混合物；使用长玻璃纤维辅助设备机可以保证每束玻纤自身不自扭曲，并且拉平伸直，使得玻纤束可被均匀打开后，进入浸润机头，与第一混合物包覆混合，得第二混合物，其中，辅助机器的牵引速度需要与步骤S02中的主机转速对应为200rpm～400rpm。

具体的，在上述步骤S04中，将所述第二混合物牵引出料、切粒、除杂、混匀得到空调风轮用的聚丙烯复合材料。得到的长玻纤增强聚丙烯复合材料，经过振动筛后，去除不符合规格的长纤粒子、去除可能出现的玻纤丝絮进入成品仓，混合均匀后得到长玻纤增强聚丙烯复合材料，其中，振动筛为孔径为8mm的直线双轴振动筛。

实施例1

一种空调风轮用的聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料的组分如下：聚丙烯选用高熔质聚丙烯M60T，茂金属聚丙烯弹性体选用VM6202，热稳定剂选用酚类热稳定剂1790、亚磷酸酯类热稳定剂168及硫代酯类热稳定剂DLTDP的混合物，酚类热稳定剂1790、亚磷酸酯类热稳定剂168、硫代酯类热稳定剂DLTDP，助剂选用EBS，成核剂选用TMP-5，相容剂选用马来酸酐接枝聚丙烯。

所述聚丙烯复合材料的制备方法为：将72.7％高熔指聚丙烯M60T、3％茂金属聚丙烯弹性体VM6202、0.2％酚类热稳定剂1790、0.3％亚磷酸酯类热稳定剂168、0.3％硫代酯类热稳定剂DLTDP、0.3％助剂EBS、0.2％成核剂TMP-5、3％马来酸酐接枝聚丙烯投入至双螺杆挤出机中进行熔融混合分散；然后将20％长玻纤通过牵引机引入到浸润机头与熔融的混合物料于230℃下进行浸润分散与包覆；经牵引、冷却、吹干、切成10～12mm的微粒即可得到长玻纤增强聚丙烯复合材料。

实施例2

所述聚丙烯复合材料的制备方法为：将60.7％高熔指聚丙烯M60T、4％茂金属聚丙烯弹性体VM6202、0.2％酚类热稳定剂1790、0.3％亚磷酸酯类热稳定剂168、0.3％硫代酯类热稳定剂DLTDP、0.3％助剂EBS、0.2％成核剂TMP-5、4％马来酸酐接枝聚丙烯投入至双螺杆挤出机中进行熔融混合分散；然后将30％长玻纤通过牵引机引入到浸润机头与熔融的混合物料于230℃下进行浸润分散与包覆；经牵引、冷却、吹干、切成10～12mm的微粒即可得到长玻纤增强聚丙烯复合材料。

实施例3

所述聚丙烯复合材料的制备方法为：将47％高熔指聚丙烯M60T、4％茂金属聚丙烯弹性体VM6202、0.4％酚类热稳定剂1790、0.6％亚磷酸酯类热稳定剂168、1％硫代酯类热稳定剂DLTDP、0.5％助剂EBS、0.5％成核剂TMP-5、6％马来酸酐接枝聚丙烯投入至双螺杆挤出机中进行熔融混合分散；然后将40％长玻纤通过牵引机引入到浸润机头与熔融的混合物料于230℃下进行浸润分散与包覆；经牵引、冷却、吹干、切成10～12mm的微粒即可得到长玻纤增强聚丙烯复合材料。

实施例4

所述聚丙烯复合材料的制备方法为：将37％高熔指聚丙烯M60T、4％茂金属聚丙烯弹性体VM6202、0.4％酚类热稳定剂1790、0.6％亚磷酸酯类热稳定剂168、1％硫代酯类热稳定剂DLTDP、0.5％助剂EBS、0.5％成核剂TMP-5、6％马来酸酐接枝聚丙烯投入至双螺杆挤出机中进行熔融混合分散；然后将50％长玻纤通过牵引机引入到浸润机头与熔融的混合物料于230℃下进行浸润分散与包覆；经牵引、冷却、吹干、切成10～12mm的微粒即可得到长玻纤增强聚丙烯复合材料。

对比例1

对比例的一种空调风轮用的聚丙烯复合材料，所述聚丙烯复合材料的组分如下：聚丙烯选用高熔质聚丙烯M60T，茂金属聚丙烯弹性体选用VM6202，热稳定剂选用酚类热稳定剂1790、亚磷酸酯类热稳定剂168及硫代酯类热稳定剂DLTDP的混合物，酚类热稳定剂1790、亚磷酸酯类热稳定剂168、硫代酯类热稳定剂DLTDP，助剂选用EBS，成核剂选用TMP-5，相容剂选用马来酸酐接枝聚丙烯。

所述聚丙烯复合材料的制备方法为：将72.7％高熔指聚丙烯M60T、3％茂金属聚丙烯弹性体VM6202、0.2％酚类热稳定剂1790、0.3％亚磷酸酯类热稳定剂168、0.3％硫代酯类热稳定剂DLTDP、0.3％助剂EBS、0.2％成核剂TMP-5、3％马来酸酐接枝聚丙烯投入至双螺杆挤出机中进行熔融混合分散；然后将20％短切玻纤通过侧喂料系统混合于挤出机中；经牵引、冷却、吹干、切成即可得到短切玻纤增强聚丙烯复合材料。

对比例2

所述聚丙烯复合材料的制备方法为：将60.7％高熔指聚丙烯、4％茂金属聚丙烯弹性体VM6202、0.2％酚类热稳定剂1790、0.3％亚磷酸酯类热稳定剂168、0.3％硫代酯类热稳定剂DLTDP、0.3％助剂EBS、0.2％成核剂TMP-5、4％马来酸酐接枝聚丙烯投入至双螺杆挤出机中进行熔融混合分散；然后将30％短切玻纤通过侧喂料系统混合于挤出机中；经牵引、冷却、吹干、切成即可得到短切玻纤增强聚丙烯复合材料。

对比例3

对比例的一种空调风轮用的聚丙烯复合材料M60T，所述聚丙烯复合材料的组分如下：聚丙烯选用高熔质聚丙烯，茂金属聚丙烯弹性体选用VM6202，热稳定剂选用酚类热稳定剂1790、亚磷酸酯类热稳定剂168及硫代酯类热稳定剂DLTDP的混合物，酚类热稳定剂1790、亚磷酸酯类热稳定剂168、硫代酯类热稳定剂DLTDP，助剂选用EBS，成核剂选用TMP-5，相容剂选用马来酸酐接枝聚丙烯。

所述聚丙烯复合材料的制备方法为：将47％高熔指聚丙烯M60T、4％茂金属聚丙烯弹性体VM6202、0.4％酚类热稳定剂1790、0.6％亚磷酸酯类热稳定剂168、1％硫代酯类热稳定剂DLTDP、0.5％助剂EBS、0.5％成核剂TMP-5、6％马来酸酐接枝聚丙烯投入至双螺杆挤出机中进行熔融混合分散；然后将40％短切玻纤通过侧喂料系统混合于挤出机中；经牵引、冷却、吹干、切成即可得到短切玻纤增强聚丙烯复合材料。

对比例4

所述聚丙烯复合材料的制备方法为：将37％高熔指聚丙烯M60T、4％茂金属聚丙烯弹性体VM6202、0.4％酚类热稳定剂1790、0.6％亚磷酸酯类热稳定剂168、1％硫代酯类热稳定剂DLTDP、0.5％助剂EBS、0.5％成核剂TMP-5、6％马来酸酐接枝聚丙烯投入至双螺杆挤出机中进行熔融混合分散；然后将50％短切玻纤通过侧喂料系统混合于挤出机中；经牵引、冷却、吹干、切成即可得到短切玻纤增强聚丙烯复合材料。

按照行业标准，分别对上述实施例1～4所制备得到的空调风轮用的聚丙烯复合材料及对比例1～4所制备得到的空调风轮用复合材料进行多项基本物性测试，取其平均值。测试结果如下：表1为制得的复合材料的基本物性测试结果。

表1实施例1～4及对比例1～4各复合材料的性能测试结果

从表1中实施例可见，进一步分析各个复合材料的拉伸强度，可以分析得到实施例1～4所制备得到的材料拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度均越来越强，这与其复合材料中所添加的长玻璃纤维、茂金属聚丙烯弹性体的量不同有关，当复合材料中长玻璃纤维、茂金属聚丙烯弹性体的重量份越多，则制备得到的复合材料拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度均越来越强。同时，将实施例1～4与对比例1～4分别进行一一对比，可以看出即使各组分添加量相同，但是实施例1～4所采用的制备方法不同，由实施例的方法制备得到的复合材料效果更佳，拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、缺口冲击强度均强于对比例制备得到的复合材料。进一步分析各复合材料的耐高温、耐低温性能。从表中可知，实施例2～4制备得到的复合材料的热变形温度只分别相差1℃，其热变形温度相同。

本发明实施例制得的空调风轮用的聚丙烯复合材料的拉伸强度≥90MPa，弯曲强度≥130MPa，弯曲模量≥4500MPa，缺口冲击强度≥20KJ/m²，-40℃低温缺口冲击强度≥20KJ/m²，热变形温度≥150℃，且在100℃老化1000hr后拉伸强度保持率≥95％，100℃老化1000hr后缺口冲击强度保持率≥75％，成型收缩率≤0.45％，对比例中使用短切玻纤的产品力学性能明显较低，且长期老化后力学性能损失较多，拉伸强度保持率≤85％，缺口冲击强度保持率≤70％。相较于行业标准，本发明实施例制得的复合材料具有优异的物理性能，较高的尺寸稳定性，且在长期高温条件下可以保持一定的力学性能，不发生降解。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种空调风轮用的聚丙烯复合材料，其特征在于，以所述聚丙烯复合材料的总重量为100%计，包括如下重量百分含量的下列组分：

聚丙烯 30~85.7％；所述聚丙烯选自高熔指聚丙烯M60T；

茂金属聚丙烯弹性体 2~8％；所述茂金属聚丙烯弹性体选自VM6202；

长玻璃纤维 10~50％；

热稳定剂 0.1~2％；

成核剂 0.1~2％；

相容剂 2~6％；

其他助剂 0.1~2％；

其中，所述长玻璃纤维为无碱长玻璃纤维，且所述长玻璃纤维的长度为10mm～12mm，直径为10μm~25μm；

所述热稳定剂选自胺类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂、丙烯酰基与硫代酯的复合物类热稳定剂和杯芳烃类热稳定剂中的一种或几种；所述其他助剂为低分子酯类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类中的一种或几种；所述成核剂为超细滑石粉、有机磷酸盐类中的一种或几种。

2.如权利要求1所述的空调风轮用的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂为极性单体接枝聚合物。

3.如权利要求2所述的空调风轮用的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述极性单体接枝聚合物中的聚合物为聚乙烯、聚丙烯、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一种或几种；

所述极性单体接枝聚合物的极性单体为马来酸酐、丙烯酸、丙烯酸酯类衍生物中的一种或几种。

4.一种空调风轮用的聚丙烯复合材料的制备方法，其包括如下步骤：

按权利要求1~3任一项所述的一种空调风轮用的聚丙烯复合材料分别称取各组分；

将称取的所述聚丙烯、所述茂金属聚丙烯弹性体、所述热稳定剂、所述其他助剂、所述成核剂和所述相容剂共同投入混料机中混匀，并转移至双螺杆挤出机中进行熔融混合及分散，并输出到浸润机头，得第一混合物；