一种易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料及其制法和应用制造技术

本发明专利技术涉及一种易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。所述易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料主要包含以高流动性聚丙烯为基体的长玻纤增强聚丙烯(LGF

【技术实现步骤摘要】
一种易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料及其制法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，更进一步说，涉及一种易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料及其制法和应用。

技术介绍

[0002]近年来随着人们生活水平和环境意识的提高以及塑料行业的快速发展，人们对塑料制品的要求越来越严格，薄壁化、轻量化逐渐成为了塑料行业的发展趋势，这就对材料的性能提出了更高的要求。
[0003]聚丙烯(Polypropylene,PP)是一种来源广泛，产量高，成本低廉，综合力学性能十分优异，化学性能稳定，无毒无味并且易于加工的通用塑料，其中长玻纤增强聚丙烯复合材料因其密度低，并且同时具有更好的力学性能、耐热性、耐候性，抗蠕变、耐疲劳性而成为车用材料中发展较快的一种塑料，在提倡汽车轻量化的当前具有广泛的应用前景。
[0004]但是，由于玻璃纤维和树脂基体之间存在流动性的差异，这就导致了长玻纤增强聚丙烯材料制备的汽车零部件的表面会出现浮纤现象，造成制品表面不光滑，影响制品外观，因此浮纤成为玻纤增强聚丙烯材料内亟待解决的一个问题。目前针对这一问题，开展了大量工作。
[0005]中国专利CN103265761 A公开了一种低浮纤玻纤增强聚丙烯复合物及其制备方法，该方法在加工过程中将极性单体接枝到聚丙烯分子链上，提高了聚丙烯和玻璃纤维之间的相容性，改善了浮纤现象。该方法虽然采用常用的加工手段，但是所需原料复杂，大量小分子加工助剂的引入会影响材料的力学性能，并且所选用的接枝单体会产生刺鼻的气味，不利于材料后续的加工和使用。
[0006]中国专利CN 112048124 A公开了一种表面低浮纤的玻璃纤维增强聚丙烯材料及其制备方法。该方法通过向PP基体中引入较低分子量的极性蜡和等规度较低的聚丙烯。极性蜡可以与相容剂配合，提高玻璃纤维与树脂间的结合力，促进玻纤在聚丙烯中的流动性，从而减少玻纤外露情况；低等规度聚丙烯结晶效率低，流动性较好，可以在注塑过程当中优先迁移到聚合物表面，防止玻纤外露。中国专利CN 111087698 A公开了一种改善浮纤，高表面光洁度的长纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法。该方法通过向常规长玻纤增强聚丙烯切片中引入超高流动性与自润滑性功能母粒，利用母粒中润滑剂的自润滑作用，使具有高流动性的功能母粒树脂优先向熔体外侧流动，包覆于材料表层，从而改善制品表面的浮纤。以上两种方法虽然可以在一定程度上改善浮纤问题，但是大量小分子量的极性蜡以及润滑剂的使用，不仅会严重影响材料的力学性能，而且小分子量的极性蜡、润滑剂容易向材料的表面迁移，使材料表面发白、发粘，影响制品外观和使用性能。
[0007]综上所述，现有技术中针对改善长玻纤增强聚丙烯复合材料的浮纤问题，大多需要加入大量小分子量的润滑剂、极性蜡等加工助剂。然而润滑剂、极性蜡等小分子加工助剂的大量使用会使材料的力学性能下降，并且极易迁移到制品的表面，造成制品表面发白、发
粘。目前亟需一种加工方法简单，可以有效防止少量小分子加工助剂向制品表面迁移的改善材料表面浮纤的技术手段。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提出一种易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料。具体地说涉及一种易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料及其制法和应用。本专利技术所述的易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料，包含超高流动性聚丙烯组分，其在成型过程中容易向制品表面流动、进而对玻纤外露现象发挥很好的抑制作用，并其对复合材料力学性能的影响也非常小。此外，本专利技术还包含短纤维聚丙烯粒子，其中的短纤维在材料中可通过网络连接作用提高材料的力学性能。同时所述制备方法制造工艺简单，成本低廉，能有效解决制品表面的浮纤问题。
[0009]本专利技术目的之一是提供一种易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料，可包含以下主要原料制备而成：以高流动性聚丙烯为基体的长玻纤增强聚丙烯(LGF
‑
PP)、超高流动性聚丙烯(PP
‑
H)、含短纤维聚丙烯。
[0010]其中，以所述易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料的总重量为100重量份计，
[0011]所述的长玻纤增强聚丙烯(LGF
‑
PP)的用量可为30～96重量份(如30重量份、31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、40重量份、45重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份、56重量份、58重量份、60重量份、62重量份、65重量份、70重量份、72重量份、76重量份、79重量份、80重量份、85重量份、90重量份或上述数值之间的任意值)，例如优选为30～90重量份，更优选为50～79重量份；
[0012]所述的超高流动性聚丙烯(PP
‑
H)的用量为可为1～40重量份(如1重量份、2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、8重量份、10重量份、15重量份、20重量份、22重量份、25重量份、28重量份、30重量份、32重量份、34重量份、36重量份、40重量份或上述数值之间的任意值)；优选为2～30重量份，更优选为4～28重量份；
[0013]所述的含短纤维聚丙烯的用量可为3～59重量份(如3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、10重量份、12重量份、15重量份、20重量份、22重量份、25重量份、28重量份、30重量份、32重量份、34重量份、36重量份、39重量份、40重量份、42重量份、45重量份、48重量份、50重量份、52重量份、54重量份、56重量份、59重量份或上述数值之间的任意值)，优选为5～45重量份，更优选为7～39重量份。
[0014]所述的长玻纤增强聚丙烯(LGF
‑
PP)、超高流动性聚丙烯(PP
‑
H)、含短纤维聚丙烯的用量之和为100重量份。
[0015]其中，
[0016]所述长玻纤增强聚丙烯(LGF
‑
PP)可包含高流动性聚丙烯PP、长玻纤；
[0017]所述长玻纤增强聚丙烯(LGF
‑
PP)材料是指拥有较高玻纤保留长度的产品，其产品粒子长度一般可为5～25mm。
[0018]所述长玻纤增强聚丙烯可选择本领域中通用的长玻纤增强聚丙烯粒子市售产品，也可采用现有技术的方法进行制备，具体制备方法可参考现有技术中的方法，例如段召华,陈弦.长玻纤增强复合材料的浸渍技术的发展研究[J].塑料工业,2008,36(S1):221
‑
224。
例如采用熔融浸渍方法进行制备，具体制备步骤可包括将所述高流动性聚丙烯PP进行熔融挤出，将连续玻璃纤维进行浸渍包覆，再经水冷、牵引、切粒，即可制得所述长玻纤增强聚丙烯(LGF
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PP)。其中，所述连续玻璃纤维可选自经过硅烷偶联剂改性的无碱连续玻璃纤维，纤维直径可为14～18μm，线密度可为2400tex或3600tex。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于包含长玻纤增强聚丙烯(LGF
‑
PP)、超高流动性聚丙烯(PP
‑
H)、含短纤维聚丙烯；以所述易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料的总重量为100重量份计，所述的长玻纤增强聚丙烯(LGF
‑
PP)的用量为30～96重量份；所述的超高流动性聚丙烯(PP
‑
H)的用量为1～40重量份；所述的含短纤维聚丙烯的用量为3～59重量份。2.根据权利要求1所述的易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：以所述易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料的总重量为100重量份计，所述的长玻纤增强聚丙烯(LGF
‑
PP)的用量为30～90重量份；所述的超高流动性聚丙烯(PP
‑
H)的用量为2～30重量份；所述的含短纤维聚丙烯的用量为5～45重量份。3.根据权利要求1或2所述的易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述长玻纤增强聚丙烯(LGF
‑
PP)包含高流动性聚丙烯PP、长玻纤；所述高流动性聚丙烯PP选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯及抗冲共聚聚丙烯中的至少一种；优选地，所述高流动性聚丙烯PP的熔融指数为80～100g/10min(230℃，2.16kg)；优选地，所述长玻纤的长度为5～25mm，优选为10～15mm。4.根据权利要求3所述的易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：以所述长玻纤增强聚丙烯(LGF
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PP)的总重量为100wt％计，所述长玻纤的含量在5～80wt％，优选为5～60wt％，进一步优选为10～40wt％。5.根据权利要求1或2所述的易加工的高流动性低表面浮纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述超高流动性聚丙烯(PP
‑
H)的熔融指数为150～5000g/10min(230℃，2.16kg)，优选为450～5000g/10min(230℃，2.16kg)，进一步优选为1000～500...

【专利技术属性】
技术研发人员：高达利，张师军，王晓东，傅强，李长金，刘建萍，白红伟，康鹏，徐凯，蔡涛，辛琦，张琦，谭以纲，孙昌辉，
申请(专利权)人：中石化北京化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：