一种长纤维增强热塑性复合材料及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种长纤维增强热塑性复合材料及其应用，属于新型环保材料研发、生产、应用技术领域。该复合材料含有均聚PP、共聚PP、玻璃纤维等，具有密度低、强度大等特性，可以取代传统的金属件和造价昂贵的改性工程塑料件，在保证零件性能的同时能够有效的减轻零件重量(在原基础上降低40％以上)，可较好地实现节能与汽车轻量化的各项目标，同时该制品可回收再利用，为环保型产品。本发明专利技术所述的长纤维增强热塑性复合材料在乘用车结构件的应用填补了国内G‑LFT‑D在乘用车结构零部件的应用空白，可有效提升乘用车品质，减少污染，降低乘用车重量从而降低油耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种复合材料及其应用，尤其涉及一种长纤维增强热塑性复合材料及其应用，属于新型环保材料研发、生产、应用

技术介绍
G-LFT-D在欧美主要应用于汽车结构件和半结构件，乘用车前端支架、仪表盘骨架、座椅骨架、后举升门等结构件，备胎舱、备胎箱盖、底护板等半结构件均大量采用G-LFT-D成型；在欧美自2000年以来G-LFT-D的使用量逐年上升，2015年，G-LFT-D使用量为55万吨，约占全部热塑性复合材料使用量的70％。在我国，G-LFT-D进入较晚，自2010年起开始工业化应用，前期主要应用于客车空调罩，近年来在乘用车底护板上开始使用，总使用量不大，2015年乘用车全年用量不到2000吨；在乘用车结构件上的使用尚属空白。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术之缺陷提供一种长纤维增强热塑性复合材料，该复合材料具有比重小、强度大等优点。此外，本专利技术进一步提供该长纤维增强热塑性复合材料的应用。本专利技术所述技术问题是由以下技术方案实现的。一种长纤维增强热塑性复合材料，其由重量百分比为60～80％的熔融混合物与重量百分比为20～40％的等长度的玻璃纤维制备而成。进一步的，上述长纤维增强热塑性复合材料，所述熔融混合物中含有重量比为1～5:1的均聚PP、共聚PP；占均聚PP与共聚PP总重量0.2～0.5％的含有HY-101型号铝酸酯偶联剂的24#白油；与均聚PP、共聚PP的总重量比为10～20:2～8:3～10:100的mEPDM、POE、PP-g-MAH；占均聚PP与共聚PP总重量1％～5％的由增韧剂SY-PP、分散剂200目EBS、紫外线吸收剂UV326或GW-944、抗氧化剂DLTP组成的混合载体。上述长纤维增强热塑性复合材料，所述HY-101型号钛酸酯偶联剂与24#白油的重量比为1:5；所述混合载体中增韧剂SY-PP、分散剂200目EBS、紫外线吸收剂UV326或GW-944、抗氧化剂DLTP的重量比为2:1:1:1。上述长纤维增强热塑性复合材料，所述等长度的玻璃纤维的长度为25.4mm，由48根EW758-2400的连续玻璃纤维定长切割而成。一种制备上述长纤维增强热塑性复合材料的方法，包括如下步骤：(1)均聚PP与共聚PP的重量比为1～5:1在高速混合釜内混合，然后加入均聚PP与共聚PP总重量0.2～0.5％的含有HY-101型号铝酸酯偶联剂的24#白油，所述HY-101型号钛酸酯偶联剂与24#白油的重量比为1:5，对PP进行共混改性，得一次共混改性PP，备用；(2)将一次共混改性PP：mEPDM：POE：PP-g-MAH按重量比100:10-20:2-8:3-10的比例混合均匀，得混合物，备用；(3)向步骤(2)中所得的混合物中加入均聚PP与共聚P总重量1％～5％的由增韧剂SY-PP、分散剂200目EBS、紫外线吸收剂UV326或GW-944、抗氧化剂DLTP组成的混合载体，所述混合载体中增韧剂SY-PP、分散剂200目EBS、紫外线吸收剂UV326或GW-944、抗氧化剂DLTP的重量比为2:1:1:1，经高速搅拌混合均匀，得二次共混改性PP，备用；(4)一级双螺杆挤出机设定混合物输出量为最终产品重量的60～80％，各加热段的温度控制在200℃～230℃，步骤(3)所得二次共混改性PP经过一级双螺杆挤出机熔融，得熔融混合物，备用；(5)自动切割设备设定玻璃纤维输出量为最终产品重量的20～40％，将48根EW758-2400的连续纤维丝通过输送管道到自动切割设备，对其进行定长切割，长度为25.4mm，得等长度的玻璃纤维，备用；(6)将步骤(5)所得等长度的玻璃纤维掉落到步骤(4)所得的熔融混合物上，通过二级双螺杆挤出机将熔融混合物和等长度的玻璃纤维进行混配，调节温度为200℃～230℃及转速150r/min，在保证等长度的玻璃纤维浸润完全的前提下，降低双螺杆挤出机的转速至120r/min，减少对玻璃纤维的长度的损坏；(7)由二阶段双螺杆挤出机挤出的材料，即为所述的长纤维增强热塑性复合材料。上述长纤维增强热塑性复合材料在制备乘用车结构零部件中的应用，例如应用在制备乘用车前端支架、仪表盘骨架、座椅骨架等乘用车结构件或备胎舱、底护板等半结构件等。本专利技术所述的长纤维增强热塑性复合材料，其使用的物料均为现有技术中可直接获得的材料，如，均聚PP为均聚聚丙烯，共聚PP为共聚聚丙烯，mEPDM为茂金属催化聚合所得的三元乙丙橡胶，POE为20％辛烯的聚烯烃树脂或叫聚烯烃弹性体，PP-g-MAH为聚丙烯与马来酸酐接枝共聚物，EBS为N.N’-1、2-乙二基双十八(碳)酰胺，UV326为2'-(2'-羟基-3'-叔丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑，GW-944为聚{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基]]-1,3,5-三嗪-2,4-[(2,2,6,6,-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种长纤维增强热塑性复合材料，其特征在于，其由重量百分比为60～80％的熔融混合物与重量百分比为20～40％的等长度的玻璃纤维制备而成。

【技术特征摘要】
1.一种长纤维增强热塑性复合材料，其特征在于，其由重量百分比为60～80％的熔融混合物与重量百分比为20～40％的等长度的玻璃纤维制备而成。2.根据权利要求1所述的长纤维增强热塑性复合材料，其特征在于，所述熔融混合物中含有重量比为1～5:1的均聚PP、共聚PP；占均聚PP与共聚PP总重量0.2～0.5％的含有HY-101型号铝酸酯偶联剂的24#白油；与均聚PP、共聚PP的总重量比为10～20:2～8:3～10:100的mEPDM、POE、PP-g-MAH；占均聚PP与共聚PP总重量1％～5％的由增韧剂SY-PP、分散剂200目EBS、紫外线吸收剂UV326或GW-944、抗氧化剂DLTP组成的混合载体。3.根据权利要求2所述的长纤维增强热塑性复合材料，其特征在于，所述HY-101型号钛酸酯偶联剂与24#白油的重量比为1:5；所述混合载体中增韧剂SY-PP、分散剂200目EBS、紫外线吸收剂UV326或GW-944、抗氧化剂DLTP的重量比为2:1:1:1。4.根据权利要求3所述的长纤维增强热塑性复合材料，其特征在于，所述等长度的玻璃纤维的长度为25.4mm，由48根EW758-2400的连续玻璃纤维定长切割而成。5.一种制备如权利要求4所述的长纤维增强热塑性复合材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)均聚PP与共聚PP的重量比为1～5:1在高速混合釜内混合，然后加入均聚PP与共聚PP总重量0.2～0.5％的含有HY-101型号铝酸酯偶联剂的24#白油，所述HY-101型号钛酸酯偶联剂与24#白油的重量比为1:5，对PP进行共混改性，得一次共混改性PP，备用；(2)将一次共混改性PP：mEPDM：POE：PP-...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈朝，李勋成，张洁，公茂利，
申请(专利权)人：河北立格环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13