CN111825803A - 一种相容剂和一种玻璃纤维增强聚丙烯复合材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种相容剂及其制备方法;同时,还公开一种玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,包括如下重量份的成分:聚丙烯35~90份、玻璃纤维20~50份、相容剂5~15份和抗氧剂0.2~0.6份,所述聚丙烯中包含有聚丙烯A,所述聚丙烯A在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为800~1800g/10min。本发明通过使用聚丙烯A和特定的相容剂,能更好的包裹、浸润玻纤,使得外观抗浮纤效果好;同时,本发明还公开一种所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料改性领域,尤其涉及一种相容剂和一种玻璃纤维增强聚丙烯复合材料。
背景技术
玻纤增强聚丙烯(GFRPP)具有高刚性、高冲击、耐疲劳蠕变好、成型周期短、可循环利用等优点,很大程度上解决了纯PP刚性低、疲劳蠕变差等一系列不足,在70年代投入使用后便在家电、电子电器、建筑工业、航空航天、船舶和汽车等众多领域得到了广泛的应用。但是,在工程应用方面,玻纤外露的现象又很大程度上限制了GFRPP材料的使用。
近年来,随着对高分子材料使用环境、美观性要求的提高,人们对GFRPP复合材料的表面浮纤情况提出了更高的要求。目前众多研究中,有些学者使用抗浮纤母粒,如CN108912514使用玻璃纤维与PB-1做抗浮纤母粒再加入成品中,这样母粒中的玻纤进行了二次过机保留长度会降低,影响产品力学性能;如CN 103756014B使用氧化锌做抗浮纤母粒,这种抗浮纤母粒为白色,无法应用到深色产品中。另外一些学者是在产品中加入抗浮纤剂,抗浮纤剂的种类也是各式各样,如CN 107254104A使用高熔指PP(MFR>500g/10min)、乙撑双硬脂酸酰胺分散剂及TAF润滑剂复配使用,但是乙撑双硬脂酸酰胺分散剂及TAF是小分子存在析出发黏的风险。
聚1-丁烯(poly-1-butene,英文别名PB-1或iPBu)由1-丁烯聚合而成的一种热塑性树脂,是半透明、无色、无臭固体,分子结构规整,其耐化学性、耐老化性和电绝缘性均与聚丙烯相近;但它有一独特性能,即从熔体状态冷却结晶后,需在室温放置三四日方能变为较稳定的晶型I(熔点124℃),强度和刚度也随之提高。聚1-丁烯的突出优点是抗蠕变性、耐环境应力开裂和抗冲击性能十分优异,优于聚乙烯,因此最主要的用途是作管材,如供水管、热水管、工业用管和建筑物用管等。在薄膜、包装方面的应用正日益扩展。由于具有优异的耐热性、耐沸水蒸煮性、透明性及无毒等特性,故可广泛用作医疗器具、如注射器、三通阀、血液分离槽、紫外线血液分析用管槽,取代石英玻璃等;理化器具,如量筒、器皿、烧杯等;还可用于医药及食品包装,如牛奶容器、餐具、电子炉、食品包装薄膜、透明包装材料,代替热固性树脂、光学塑料;也可以制作剥离纸、耐热透镜等,在航空和宇航方面的用途也很多。
发明内容
基于此,本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处而提供一种相容剂。
为实现上述目的,本发明所采取的技术方案为:一种相容剂,所述相容剂通过以下方法制备所得:
(1)首先称取单体甲基丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、共单体二乙烯基苯、在30~50℃条件下溶解于有机溶剂a中,得到混合溶液A待用;
(2)将混合溶液A加入到聚1-丁烯中,进行混合搅拌均匀,待有机溶剂a全部挥发后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出接枝反应,得到PB-1-g-GMA粗化物;其中,双螺杆挤出机的温度为130~150℃;
(3)取PB-1-g-GMA粗化物加入到有机溶剂b中,在60~90℃温度下搅拌直至全部溶解,得到混合溶液B;将混合溶液B倒入有机溶剂c中,生成白色絮状沉淀产物,再用有机溶剂d冲洗多次,得到第一次纯化物,然后将絮状沉淀物干燥至恒重;重复以上步骤进行多次纯化,得到PB-1-g-GMA纯化物,干燥至恒重,得到所述相容剂。
优选地,所述有机溶剂a、有机溶剂c、有机溶剂d为丙酮,所述有机溶剂b为二甲苯。
优选地,所述步骤(1)、步骤(2)中制备原料的重量份如下:单体甲基丙烯酸缩水甘油酯3~6份、引发剂0.05~0.35份、共单体二乙烯基苯0.5~2份、有机溶剂a 30~50份和聚1-丁烯50~70份;所述引发剂为2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷;所述聚1-丁烯在190℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为45~1500g/10min。
优选地,所述步骤(3)中,取1份PB-1-g-GMA粗化物加入到30~50份有机溶剂b中,在60~90℃温度下搅拌直至全部溶解,得到混合溶液B,然后将混合溶液B趁热倒入50~80份的有机溶剂c中并用玻璃棒不断搅拌,生成白色絮状沉淀产物。
本发明上述各反应原料及反应条件参数的选择,可以更好的保证所得相容剂的产率及纯度。
同时,本发明还公开一种玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,包含上述的相容剂。
优选地,所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,包括如下重量份的成分:聚丙烯35~90份、玻璃纤维20~50份、相容剂5~15份和抗氧剂0.2~0.6份,所述聚丙烯中包含有聚丙烯A,所述聚丙烯A在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为800~1800g/10min。
本发明使用超高熔指的聚丙烯可以更好的包覆玻纤且在挤出过程中降低剪切,使得成品外观好且玻纤保留长度高(保留长度越高材料性能越好);另外本发明使用的聚1-丁烯接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯PB-1-g-GMA,应用PB-1本身熔点(124℃)比PP熔点(167℃)低的特点,这样在相同的温度下PB-1熔体粘度低可以更好的浸润玻纤表面,PB-1-g-GMA纯化物中的GMA可以很好的与玻纤相结合,PB-1与PP相容性较好,因此PB-1-g-GMA纯化物既能起到抗浮纤的作用又起到相容剂的作用。
更优选地,所述聚丙烯还包含有聚丙烯B,所述聚丙烯A与聚丙烯B的重量比为:(10~25):(25~65);所述聚丙烯B在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为30~150g/10min。
优选地,所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维。
更优选地,所述玻璃纤维的纤维单丝直径为10~13μm。
优选地,所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,还包含如下重量份的成分:润滑剂0~0.3份和光稳剂0~0.3份;所述润滑剂为酰胺类润滑剂、硬脂酸盐类润滑剂中的至少一种;所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种;所述光稳剂为受阻胺类光稳剂。
此外,本发明还公开一种所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法,所述方法为:
将除玻璃纤维之外的其他各成分加入高速混合机中混合3~5分钟,得到混合物,其中高速混合机的转速为200~300转/分钟;将上述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包,得到所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料;其中,玻璃纤维从侧喂料口加入挤出造料;双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为220℃、240℃、250℃、250℃、255℃、255℃、255℃、255℃、250℃、240℃。
相对于现有技术,本发明的有益效果为:
1、本发明使用的PB-1-g-GMA纯化物,应用PB-1本身熔点(124℃)比PP熔点(167℃)低的特点,这样在相同的温度下PB-1熔体粘度低,可以更好的浸润玻纤表面,PB-1-g-GMA纯化物中的GMA可以很好的与玻纤相结合,PB-1与PP相容性较好,因此PB-1-g-GMA纯化物即起到抗浮纤的作用又起到相容剂的作用。
2、本发明通过使用聚丙烯A,能更好的包裹、浸润玻纤,使得外观抗浮纤效果好;
3、本发明的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料挤出工艺也是非常关键的,常用玻纤增强PP一般挤出温度在200~230℃,而本发明挤出温度在220~255℃,高温下熔体粘度低可以更好的浸润玻纤以及降低剪切,使得复合材料抗浮纤效果好、玻纤保留长度长、力学性能高。
4、本发明生产工艺简单、适合大批量生产。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点,下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。以下实施例只是本发明的典型例,本发明的保护范围并不局限于此。以下实施例和对比例中,密度按照ISO 1183-1标准进行测试;拉伸性能按照ISO 527-2标准进行测试、拉伸速度为10mm/min;弯曲性能按照ISO178标准进行测试、弯曲速度为2mm/min;悬臂梁缺口冲击按照ISO 180标准进行测试;玻纤保留长度测试按照KINGFA内部评价标准进行评价(挤出粒子在650℃马弗炉中充分燃烧4h,烧后的玻纤残留物进行保留长度测试,分析500根取平均保留长度,单位mm);外观抗浮纤按照KINGFA内部评价标准进行评价(客户可接受≤3级),具体评价等级如表1所示:
表1外观抗浮纤等级
等级 | 外观描述 |
1 | 无浮纤 |
2 | 微微浮纤 |
3 | 轻微浮纤 |
4 | 明显浮纤 |
5 | 严重浮纤 |
实施例和对比例中用到的主要代表材料如下,其中,有机溶剂丙酮、二甲苯为市售所得;
聚丙烯A
型号:HP560X(MFR=800g/10min,230℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
型号:HP461X(MFR=1100g/10min,230℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
型号:MF650X(MFR=1200g/10min,230℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
型号:HP461Y(MFR=1300g/10min,230℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
型号:MF650Y(MFR=1800g/10min,230℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
聚丙烯B
型号:N-Z30S(MFR=30g/10min,230℃/2.16kg)厂家:中石化茂名石化;
型号:HJ4045(MFR=45g/10min,230℃/2.16kg)厂家:大韩油化;
型号:H9018(MFR=60g/10min,230℃/2.16kg)厂家:中石化茂名石化;
型号:MH7900(MFR=150g/10min,230℃/2.16kg)厂家:LG化学;
PB-1:
型号:PB M8510M(MFR=45g/10min,190℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
型号:PB0800M(MFR=200g/10min,190℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
型号:PB M0600M(MFR=600g/10min,190℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
型号:PB M1200M(MFR=1200g/10min,190℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
型号:PB M1500M(MFR=1500g/10min,190℃/2.16kg)厂家:利安德巴塞尔;
无碱玻璃纤维:
型号:E7CS13-03-508A(单丝直径13μm)厂家:巨石集团;
型号:E7CS10-03-508A(单丝直径10μm)厂家:巨石集团;
甲基丙烯酸缩水甘油酯:
型号:GMA,厂家:南京荣安化工科技有限公司;
引发剂:2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷:
型号:DHBP厂家:浙江上虞绍风化工有限公司;
二乙烯基苯:
型号:DVB厂家:湖北信康医药化工有限公司;
抗氧剂:
受阻酚类型号:1010厂家:山东三丰;
亚磷酸酯类型号:168厂家:山东三丰;
光稳定剂:
型号:UV-3808PP5厂家:比利时索尔维;
润滑剂:
酰胺类型号:TR016厂家:美国STRUKTOL;
硬脂酸钙型号:BS-3818厂家:华明泰化工;
硬脂酸锌型号:BS-2818厂家:华明泰化工。
实施例1
本发明所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的一种实施例,本实施例所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料通过以下方法制备所得:
步骤一:制备PB-1-g-GMA纯化物
a-首先称取3份单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(简称GMA)、0.05份引发剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷(简称DHBP)、0.5份共单体二乙烯基苯(DVB)在30℃条件下溶解于30份丙酮中,得到混合溶液A待用。
b-将以上混合溶液A加入到50份PB-1M8510M中常温混合搅拌均匀,待丙酮全部挥发后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出接枝反应,得到PB-1-g-GMA粗化物。其中,双螺杆挤出机的温度为130~150℃。
c-取1份PB-1-g-GMA粗化物加入到30份二甲苯中在60℃温度下搅拌直至全部溶解,得到混合溶液B,然后将混合溶液B趁热倒入50份的丙酮溶液中并用玻璃棒不断搅拌,生成白色絮状沉淀产物,再用丙酮冲洗3次,得到第一次纯化物,然后将白色絮状沉淀物放入通风厨中干燥至恒重;重复以上步骤进行第二次、第三次纯化,最后得到的PB-1-g-GMA纯化物放入真空干燥箱中干燥24h至恒重备用。
步骤二:制备良外观玻璃纤维增强聚丙烯复合材料
首先称取10份聚丙烯A HP560X、65份聚丙烯B N-Z30S、5份本发明的自制相容剂PB-1-g-GMA纯化物、0份光稳剂、0份润滑剂、0.2份抗氧剂(以重量比计,1010:168=1:1)于高速混合机中混合3分钟,其中高速混合机的转速为200转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包,其中20份玻璃纤维E7CS13-03-508A从侧喂料口加入挤出造料;双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为220℃、240℃、250℃、250℃、255℃、255℃、255℃、255℃、250℃、240℃。
实施例2
本发明所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的一种实施例,本实施例所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料通过以下方法制备所得:
步骤一:制备PB-1-g-GMA纯化物
a-首先称取6份单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(简称GMA)、0.35份引发剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷(简称DHBP)、2份共单体二乙烯基苯(DVB)在50℃条件下溶解于50份丙酮中,得到混合溶液A待用;
b-将以上混合溶液A加入到70份PB-1M1500M中常温混合搅拌均匀,待丙酮全部挥发后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出接枝反应,得到PB-1-g-GMA粗化物。其中,双螺杆挤出机的温度为130~150℃;
c-取1份PB-1-g-GMA粗化物加入到50份二甲苯中在90℃温度下搅拌直至全部溶解,得到混合溶液B,然后将混合溶液B趁热倒入80份的丙酮溶液中并用玻璃棒不断搅拌,生成白色絮状沉淀产物,再用丙酮冲洗5次,得到第一次纯化物,然后将白色絮状沉淀物放入通风厨中干燥至恒重;重复以上步骤进行第二次、第三次纯化,最后得到的PB-1-g-GMA纯化物放入真空干燥箱中干燥24h至恒重备用。
步骤二:制备良外观玻璃纤维增强聚丙烯复合材料
首先称取25份聚丙烯A MF650Y、25份聚丙烯B MH7900、15份本发明的自制相容剂PB-1-g-GMA纯化物、0.3份光稳剂、0.3份润滑剂EBS、0.6份抗氧剂(以重量比计,1010:168=1:2)于高速混合机中混合5分钟,其中高速混合机的转速为300转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包,其中50份玻璃纤维E7CS10-03-508A从侧喂料口加入挤出造料。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为220℃、240℃、250℃、250℃、255℃、255℃、255℃、255℃、250℃、240℃。
实施例3
本发明所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的一种实施例,本实施例所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料通过以下方法制备所得:
步骤一:制备PB-1-g-GMA纯化物
a-首先称取4份单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(简称GMA)、0.15份引发剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷(简称DHBP)、1份共单体二乙烯基苯(DVB)在37℃条件下溶解于37份丙酮中,得到混合溶液A待用。
b-将以上混合溶液A加入到55份PB-1M1200M中常温混合搅拌均匀,待丙酮全部挥发后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出接枝反应,得到PB-1-g-GMA粗化物。其中,双螺杆挤出机的温度为130~150℃。
c-取1份PB-1-g-GMA粗化物加入到34份二甲苯中在69℃温度下搅拌直至全部溶解,得到混合溶液B,然后将混合溶液B趁热倒入59份的丙酮溶液中并用玻璃棒不断搅拌,生成白色絮状沉淀产物,再用丙酮冲洗4次,得到第一次纯化物,然后将白色絮状沉淀物放入通风厨中干燥至恒重;重复以上步骤进行第二次、第三次纯化,最后得到的PB-1-g-GMA纯化物放入真空干燥箱中干燥24h至恒重备用。
步骤二:制备良外观玻璃纤维增强聚丙烯复合材料
首先称取13份聚丙烯A MF650X、50份聚丙烯B HJ4045、7份本发明的自制相容剂PB-1-g-GMA纯化物、0.13份光稳剂、0.21份润滑剂BS-2818、0.24份抗氧剂(以重量比计,1010:168=2:1)于高速混合机中混合3.4分钟,其中高速混合机的转速为255转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包,其中30份玻璃纤维E7CS10-03-508A从侧喂料口加入挤出造料。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为220℃、240℃、250℃、250℃、255℃、255℃、255℃、255℃、250℃、240℃。
实施例4
本发明所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的一种实施例,本实施例所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料通过以下方法制备所得:
步骤一:制备PB-1-g-GMA纯化物
a-首先称取4.8份单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(简称GMA)、0.26份引发剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷(简称DHBP)、1.6份共单体二乙烯基苯(DVB)在42℃条件下溶解于43份丙酮中,得到混合溶液A待用。
b-将以上混合溶液A加入到58份PB-1M0600M中常温混合搅拌均匀,待丙酮全部挥发后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出接枝反应,得到PB-1-g-GMA粗化物。其中,双螺杆挤出机的温度为130~150℃。
c-取1份PB-1-g-GMA粗化物加入到39份二甲苯中在77℃温度下搅拌直至全部溶解,得到混合溶液B,然后将混合溶液B趁热倒入67份的丙酮溶液中并用玻璃棒不断搅拌,生成白色絮状沉淀产物,再用丙酮冲洗5次,得到第一次纯化物,然后将白色絮状沉淀物放入通风厨中干燥至恒重;重复以上步骤进行第二次、第三次纯化,最后得到的PB-1-g-GMA纯化物放入真空干燥箱中干燥24h至恒重备用。
步骤二:制备良外观玻璃纤维增强聚丙烯复合材料
首先称取17份聚丙烯A HP461X、31份聚丙烯B H9018、13份本发明的自制相容剂PB-1-g-GMA纯化物、0.27份光稳剂、0.23份润滑剂BS-3818、0.56份抗氧剂(以重量比计,1010:168=1:2)于高速混合机中混合3.4分钟,其中高速混合机的转速为255转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包,其中39份玻璃纤维E7CS13-03-508A从侧喂料口加入挤出造料。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为220℃、240℃、250℃、250℃、255℃、255℃、255℃、255℃、250℃、240℃。
实施例5
本发明所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的一种实施例,本实施例所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料通过以下方法制备所得:
步骤一:制备PB-1-g-GMA纯化物
a-首先称取5.7份单体甲基丙烯酸缩水甘油酯(简称GMA)、0.29份引发剂2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷(简称DHBP)、1.9份共单体二乙烯基苯(DVB)在48℃条件下溶解于47份丙酮中,得到混合溶液A待用。
b-将以上混合溶液A加入到67份PB-10800M中常温混合搅拌均匀,待丙酮全部挥发后加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出接枝反应,得到PB-1-g-GMA粗化物。其中,双螺杆挤出机的温度为130~150℃。
c-取1份PB-1-g-GMA粗化物加入到45份二甲苯中在83℃温度下搅拌直至全部溶解,得到混合溶液B,然后将混合溶液B趁热倒入76份的丙酮溶液中并用玻璃棒不断搅拌,生成白色絮状沉淀产物,再用丙酮冲洗4次,得到第一次纯化物,然后将白色絮状沉淀物放入通风厨中干燥至恒重;重复以上步骤进行第二次、第三次纯化,最后得到的PB-1-g-GMA纯化物放入真空干燥箱中干燥24h至恒重备用。
步骤二:制备良外观玻璃纤维增强聚丙烯复合材料
首先称取10份聚丙烯A HP461Y、26份聚丙烯B MH7900、14份本发明的自制相容剂PB-1-g-GMA纯化物、0.13份光稳剂、0.11份润滑剂BS-3818、0.12份润滑剂EBS、0.48份抗氧剂(以重量比计,1010:168=1:1)与高速混合机中混合4.6分钟,其中高速混合机的转速为287转/分钟。将上述混合好的粒子加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包,其中50份玻璃纤维E7CS10-03-508A从侧喂料口加入挤出造料。双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为220℃、240℃、250℃、250℃、255℃、255℃、255℃、255℃、250℃、240℃。
实施例6
本实施例除双螺杆挤出机的温度不同外,其他均与实施例1相同,本实施例双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为210℃、220℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、230℃、220℃、220℃。
对比例1
除不含聚丙烯A外,其他均与实施例1相同。
对比例2
除不含PB-1-g-GMA纯化物外,其他均与实施例1相同。
具体实施例1~6及对比例1~2中的性能数据如表2所示:
表2实施例1~6和对比例1~2性能数据
从表2可以看出,与对比例1~2相比,本申请实施例1~7具有较好的力学性能、外观抗浮纤、玻纤保留长度;将实施例1与对比例1相比可知,当不含本申请特定聚丙烯A时,其力学性能、外观抗浮纤、玻纤保留长度等性能均下降;将实施例1与对比例2相比可知,当不含有PB-1-g-GMA纯化物时,其力学性能、外观抗浮纤、玻纤保留长度等性能均大大下降;将实施例1与实施例6对比可知,当挤出机的温度为220~255℃之外时,其力学性能、外观抗浮纤、玻纤保留长度等性能也有一定的下降。
综上,本发明通过使用聚丙烯A和特制相容剂制备出了外观良好、抗浮纤的高性能聚丙烯增强复合材料;同时,具有较好的力学性能,其中,拉伸强度可高达139MPa,弯曲强度可高达203MPa,弯曲模量可高达13350MPa,悬臂梁缺口冲击可高达15kJ/m2,可很好的满足现阶段汽车行业要求的轻量化、烯烃化、高性能化等发展趋势。
最后所应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种相容剂,其特征在于,所述相容剂通过以下方法制备所得:
(1)首先称取单体甲基丙烯酸缩水甘油酯、引发剂、共单体二乙烯基苯、在30~50℃条件下溶解于有机溶剂a中,得到混合溶液A待用;
(2)将混合溶液A加入到聚1-丁烯中,进行混合搅拌均匀,待有机溶剂a全部挥发后,加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出接枝反应,得到PB-1-g-GMA粗化物;其中,双螺杆挤出机的温度为130~150℃;
(3)取PB-1-g-GMA粗化物加入到有机溶剂b中,在60~90℃温度下搅拌直至全部溶解,得到混合溶液B;将混合溶液B倒入有机溶剂c中,生成白色絮状沉淀产物,再用有机溶剂d冲洗多次,得到第一次纯化物,然后将絮状沉淀物干燥至恒重;重复以上步骤进行多次纯化,得到PB-1-g-GMA纯化物,干燥至恒重,得到所述相容剂。
2.如权利要求1所述的相容剂,其特征在于,所述有机溶剂a、有机溶剂c、有机溶剂d为丙酮,所述有机溶剂b为二甲苯。
3.如权利要求1所述的相容剂,其特征在于,所述步骤(1)、步骤(2)中制备原料的重量份如下:单体甲基丙烯酸缩水甘油酯3~6份、引发剂0.05~0.35份、共单体二乙烯基苯0.5~2份、有机溶剂a 30~50份和聚1-丁烯50~70份;所述引发剂为2,5-二甲基-2,5-双(过氧化叔丁基)己烷;所述聚1-丁烯在190℃、2.16kg条件下的熔体流动速率为45~1500g/10min。
4.如权利要求1所述的相容剂,其特征在于,所述步骤(3)中,取1份PB-1-g-GMA粗化物加入到30~50份有机溶剂b中,在60~90℃温度下搅拌直至全部溶解,得到混合溶液B,然后将混合溶液B趁热倒入50~80份的有机溶剂c中并用玻璃棒不断搅拌,生成白色絮状沉淀产物。
5.一种玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,其特征在于,包含权利要求1~4任一项所述的相容剂。
6.如权利要求5所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,其特征在于,包括如下重量份的成分:聚丙烯35~90份、玻璃纤维20~50份、相容剂5~15份和抗氧剂0.2~0.6份,所述聚丙烯中包含有聚丙烯A,所述聚丙烯A在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为800~1800g/10min。
7.如权利要求6所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,其特征在于,所述聚丙烯还包含有聚丙烯B,所述聚丙烯A与聚丙烯B的重量比为:(10~25):(25~65);所述聚丙烯B在230℃、2.16kg下的熔体流动速率为30~150g/10min。
8.如权利要求6所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,其特征在于,所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维。
9.如权利要求6所述的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,其特征在于,还包含如下重量份的成分:润滑剂0~0.3份和光稳剂0~0.3份;所述润滑剂为酰胺类润滑剂、硬脂酸盐类润滑剂中的至少一种;所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂中的至少一种;所述光稳剂为受阻胺类光稳剂。
10.一种如权利要求6~9任一项所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备方法,其特征在于,所述方法为:
将除玻璃纤维之外的其他各成分加入高速混合机中混合3~5分钟,得到混合物,其中高速混合机的转速为200~300转/分钟;将上述混合物加入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥、冷却、装包,得到所述玻璃纤维增强聚丙烯复合材料;其中,玻璃纤维从侧喂料口加入挤出造料;双螺杆挤出机的温度从喂料段到机头依次为220℃、240℃、250℃、250℃、255℃、255℃、255℃、255℃、250℃、240℃。
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