長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料，包括：20.0wt％～60.0wt％的長玻璃纖維；35.0wt％～78.0wt％的聚丙烯；0.2wt％～1.2wt％的抗氧劑；1.0wt％～4.0wt％的接枝母料；0.1wt％～1.0wt％的其它助劑；所述長玻璃纖維的浸膠紗線強度≥2500MPa，拉伸模量≥88GPa。本申請所述長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料包括長玻璃纖維、聚丙烯、抗氧劑、接枝母料與其它助劑，并通過調(diào)節(jié)上述組分的含量，使長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料具有較高的強度與模量。
【專利說明】長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及復(fù)合材料【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合 材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高性能、耐高溫熱塑性樹脂的發(fā)展及復(fù)合材料成型加工技術(shù)的不斷成熟，熱 塑性復(fù)合材料已成為復(fù)合材料領(lǐng)域中最為引人矚目的研究開發(fā)熱點。熱塑性復(fù)合材料之 所以得到長足的發(fā)展，主要是由于其克服了熱固性復(fù)合材料斷裂韌性差、損傷容限較低、吸 濕、使用期短、成型加工周期長等缺點。熱塑性復(fù)合材料具有較高的斷裂韌性、耐化學(xué)藥品 及耐水性，以及熱成型性能好、生產(chǎn)率高、成型方法多、工藝簡單、生產(chǎn)周期短和多次可加工 性等優(yōu)點，因此在工業(yè)、交通運輸、國防工業(yè)為等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。
[0003] 熱塑性復(fù)合材料分為長纖維增強型和短纖維增強型兩類。隨著汽車節(jié)能、輕量化 要求的不斷提高，玻纖增強工程塑料在汽車半結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)零部件中的應(yīng)用越來越廣泛。目 前行業(yè)內(nèi)一般采用傳統(tǒng)短玻纖增強PA或者是普通長玻纖增強PP塑料，雖然短玻纖增強工 程塑料具有比通用塑料更好的機械性能，如短玻纖增強PA66和PBT的應(yīng)用已相當成熟。但 這兩種短玻纖增強制品仍存在一些問題，如：容易發(fā)生翹曲、低溫韌性較差、耐疲勞性一般； 從材料角度而言，PA易吸水，PBT遇熱水易發(fā)生水解；另外，短玻纖增強工程塑料還存在密 度大和成本相對較高等劣勢。而長玻纖增強PP由于具有密度低、抗沖擊性強、尺寸穩(wěn)定和 翹曲度低等特點能更好的彌補短玻纖的劣勢，但普通E玻璃長玻纖增強PP塑料用于汽車零 部件方面，缺口、無缺口沖擊強度以及模量等力學(xué)性能還稍顯不足。而且為了進一步提高強 度、模量等性能，需要增加塑料中玻纖含量，但是玻纖含量高了，長玻纖又暴露于制品的表 面，導(dǎo)致制件外觀不好。所以，開發(fā)更高性能的長玻纖增強PP工程塑料成為趨勢之一。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種強度與模量都較高的長玻璃纖維增強熱塑 性聚丙烯復(fù)合材料。
[0005] 有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料，包括：
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料，包括： 長玻璃纖維 20.0wt%?60.0wt%; 聚丙烯 35.0wt%?78.0wt%; 抗氧劑 0.2 wt%?丨.2 wt%; 接枝母料 l.Owt%?4.0wt%; 其它助劑 0. Iw t%?l.Owt%; 所述長玻璃纖維的浸膠紗線強度> 2500MPa，拉伸模量> 88GPa。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述 長玻璃纖維的纖維直徑為10?20μm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述 接枝母料為馬來酸酐。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述 聚丙烯為均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的一種或兩種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述 抗氧劑選自三（2, 4-二叔丁基）亞磷酸苯酯、[β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季 戊四醇酯、β- (3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸正十八碳醇酯、2-特丁基-6-甲基苯酚、 N，N'-二-β-萘基對苯二胺和三-(壬基代苯基）亞磷酸酯中的一種或多種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述 長玻璃纖維的含量為30wt%?40wt%。
7. -種長玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： A) 將35.Owt%?78.Owt%的聚丙烯、0· 2wt%?I. 2wt%的抗氧劑與I.Owt%? 4.Owt%的接枝母料以及0.Iwt%?I.Owt%的其它助劑塑化后進行浸潤，得到聚丙烯樹脂 體系； B) 將20.Owt%?60.Owt%的長玻璃纖維與所述聚丙烯樹脂體系浸潤，冷卻后得到長 玻璃纖維增強熱塑性聚丙烯復(fù)合材料； 所述長玻璃纖維的浸膠紗線強度> 2500MPa，拉伸模量> 88GPa。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟A)中所述浸潤是在長纖維增強 熱塑性塑料高溫熔體浸潤模腔中進行，所述模腔的溫度為260°C?330°C。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟B)所述浸潤之前還包括： 將所述長玻璃纖維進行分散，然后以20?lOOm/min的速度牽引至長纖維增強熱塑性 塑料高溫熔體浸潤模腔中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述高溫熔體浸潤模腔的長度為 Im0
【文檔編號】C08L23/12GK104448566SQ201410784082
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】祝曉斌, 張燁, 何建明 申請人:重慶寶盛昌汽車零部件有限公司