一種低浮纖長(zhǎng)玻纖、包含該長(zhǎng)玻纖的高抗沖pp復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及材料技術(shù)領(lǐng)域，具體一種低浮纖長(zhǎng)玻纖、包含該長(zhǎng)玻纖的高抗沖PP復(fù) 合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)粒料指的是纖維單向排布的粒料，其纖維長(zhǎng)度與粒料長(zhǎng)度相等， 一般大于5mm。在國(guó)內(nèi)，長(zhǎng)玻纖的研究仍處于起步階段，長(zhǎng)玻纖一般用于改善高分子材料的 力學(xué)性能。聚丙烯樹(shù)脂（PP)是一種用途廣泛的通用塑料，由丙烯單體聚合制得，聚丙烯樹(shù) 脂的優(yōu)點(diǎn)在于密度低、價(jià)格便宜，并具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐蝕性、較好的機(jī)械性能、突出的耐 折疊性和良好的成型加工性能。作為典型的結(jié)晶型材料，其熔點(diǎn)在165Γ附近。
[0003] 長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP材料是具有高強(qiáng)度，高抗沖擊性能，尺寸穩(wěn)定好，是一種"強(qiáng)而韌" 的材料，PP在添加玻璃纖維增強(qiáng)后，大大提高其機(jī)械性能、耐熱型和尺寸穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng) 用中可以以塑代鋼和取代增強(qiáng)工程塑料，滿足輕武器包裝箱、汽車(chē)領(lǐng)域、家電等領(lǐng)域使用要 求。但現(xiàn)有的長(zhǎng)玻纖材料用于增強(qiáng)PP時(shí)，容易出現(xiàn)浮現(xiàn)現(xiàn)象。浮纖"現(xiàn)象是玻纖外露造成 的，白色的玻纖在塑料熔體充模流動(dòng)過(guò)程中浮露于外表，待冷凝成型后便在塑件表面形成 放射狀的白色痕跡，當(dāng)塑件為黑色時(shí)會(huì)因色澤的差異加大而更加明顯。對(duì)于絕大部分外觀 制件來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品表面必須浮纖少，而且在使用過(guò)程中抗沖擊性好和耐跌落性強(qiáng)。而現(xiàn)有的技 術(shù)還不能滿足制件的需要。尤其是長(zhǎng)玻纖，由于其密度、流動(dòng)性與PP樹(shù)脂相比具有更大的 差別，在材料制備時(shí)更容易與PP分離而浮于表面，不但導(dǎo)致其增強(qiáng)PP力學(xué)性能的目的無(wú)法 實(shí)現(xiàn)，更加容易導(dǎo)致所獲得的PP復(fù)合材料局部長(zhǎng)玻纖含量過(guò)高而抗沖擊性能過(guò)低。用這種 材料生產(chǎn)的產(chǎn)品可靠性降低，甚至不如普通的PP材料。
[0004] 已現(xiàn)有的長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯材料及其制備方法，為直接在聚丙烯材料中加入 玻璃纖維，中國(guó)專(zhuān)利200710172918.4公開(kāi)了一種超長(zhǎng)延伸率玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材 料，包括聚丙烯PP、玻璃纖維、復(fù)合抗氧劑和其他助劑，其優(yōu)點(diǎn)在于，延長(zhǎng)率高并提高了其物 理性能。
[0005] 中國(guó)專(zhuān)利200710172953. 6公開(kāi)了一種玻璃纖維增強(qiáng)尼龍6-聚丙烯合金材料， 包括尼龍6樹(shù)脂、聚丙烯、玻璃纖維、增韌劑、抗氧劑，其優(yōu)點(diǎn)在于材料成本低廉并具有良 好的沖擊性能。
[0006] 以上現(xiàn)有技術(shù)的缺陷是玻纖處理過(guò)程很麻煩，處理液成分復(fù)雜。同時(shí)也無(wú)法有效 的抑制浮纖現(xiàn)象，所制得的PP復(fù)合材料力學(xué)性能無(wú)法滿足使用要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明公開(kāi)一種低浮纖的長(zhǎng)玻纖。
[0008] 本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種低浮纖長(zhǎng)玻纖，其原料按重量計(jì)包括： 無(wú)堿連續(xù)玻纖 50-90份； 硝酸鉀 0. 01-0. 03份； 過(guò)氧化氫 10-40份； 所述無(wú)堿連續(xù)玻纖長(zhǎng)度為6_12mm，直徑為11-20μπι; 所述低浮纖長(zhǎng)玻纖的制備方法為將無(wú)堿連續(xù)玻纖加熱至140-150°C，投入溫度為 2-3°C的過(guò)氧化氫中，加入硝酸鉀，保溫l_5min，干燥后獲得所述低浮纖長(zhǎng)玻纖。
[0009] 本發(fā)明中，無(wú)堿長(zhǎng)玻纖、硝酸鉀、過(guò)氧化氫均可選用現(xiàn)有技術(shù)制成。本發(fā)明中，將長(zhǎng) 玻纖進(jìn)行加熱后，再用較低的溫度將其冷卻，同時(shí)加入硝酸鉀低溫保持。上述處理可以有效 提高長(zhǎng)玻纖與PP材料(尤其是共聚聚丙烯)的相容性，在制備PP復(fù)合材料時(shí)，無(wú)需經(jīng)過(guò)其他 特殊處理便可使長(zhǎng)玻纖與PP等其他材料混熔，不易發(fā)生結(jié)團(tuán)、上浮等問(wèn)題，長(zhǎng)玻纖均勻地 分布在所制成的PP復(fù)合材料之中，有效提高PP復(fù)合材料的力學(xué)性能。尤其是用這種PP復(fù) 合材料進(jìn)行注塑生產(chǎn)汽車(chē)零部件、家電外殼，產(chǎn)品表面光滑、無(wú)浮纖，產(chǎn)品強(qiáng)韌且高抗沖，具 有較高的實(shí)用價(jià)值。特別要指出的是，一旦過(guò)氧化氫或硝酸鉀不存在，所制得的長(zhǎng)玻纖材料 上述低浮纖的性能即發(fā)生降低或消失。
[0010] 本發(fā)明同時(shí)提供一種包含上述低浮纖長(zhǎng)玻纖的PP復(fù)合材料，其原料按重量計(jì)包 括： 低浮纖長(zhǎng)玻纖 5-10份； PP 50-90 份； 抗氧劑 0. 1-0. 7份； 接枝聚丙烯 0. 2-0. 5份； Ρ0Ε彈性體 0· 5-1. 3份； 乙撐雙硬脂酰胺 1-4份。
[0011] 上述原料均可選用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)?？寡鮿┛蓛?yōu)選抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑 627。這幾種抗氧劑與本發(fā)明的低浮纖長(zhǎng)玻纖有較高的相容性。乙撐雙硬脂酰胺可進(jìn)一步 提高長(zhǎng)玻纖與PP材料在注塑時(shí)的相容性，降低注塑工件表面的浮纖。
[0012] 進(jìn)一步的，所述的接枝聚丙烯是通過(guò)馬來(lái)酸、衣康酸、丙烯酸、馬來(lái)酸酐、丙烯酸縮 水甘油酯與聚丙烯接枝而成的，接枝率為〇. 3-1. 2%。
[0013] 本發(fā)明的高抗沖PP復(fù)合材料可選用現(xiàn)有技術(shù)的共混法制備。
[0014] 本發(fā)明采用升溫、降溫的工藝，配合過(guò)氧化氫和硝酸鉀對(duì)長(zhǎng)玻纖改性，提高長(zhǎng)玻纖 對(duì)PP材料的相容性，消除長(zhǎng)玻纖與PP材料因流動(dòng)性、密度等差異造成的浮纖問(wèn)題，可使長(zhǎng) 玻纖均勻、穩(wěn)定地存在于PP材料中，最終有效地提高所制得的PP復(fù)合材料的力學(xué)性能。本 發(fā)明同時(shí)提供一種高抗沖PP復(fù)合材料，該材料具有優(yōu)異的抗沖性能，且表面光滑無(wú)浮纖， 尤其適用于制備汽車(chē)零部件、電子產(chǎn)品外殼等產(chǎn)品。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述： 實(shí)施例1 本實(shí)施例提供一種低浮纖長(zhǎng)玻纖，其原料按重量計(jì)包括： 無(wú)堿連續(xù)玻纖 75份； 硝酸鉀 〇. 02份； 過(guò)氧化氫 34份； 所述無(wú)堿連續(xù)玻纖長(zhǎng)度為1〇_，直徑為17μπι; 所述低浮纖長(zhǎng)玻纖的制備方法為采用空氣浴將無(wú)堿連續(xù)玻纖加熱至145°C，投入溫度 為2°C的過(guò)氧化氫中，加入硝酸鉀，保溫3min，干燥后獲得所述低浮纖長(zhǎng)玻纖。
[0016] 實(shí)施例2 本實(shí)施例提供一種低浮纖長(zhǎng)玻纖，其原料按重量計(jì)包括： 無(wú)堿連續(xù)玻纖 90份； 硝酸鉀 〇.〇1份； 過(guò)氧化氫 40份； 所述無(wú)堿連續(xù)玻纖長(zhǎng)度為6_，直徑為20μm; 所述低浮纖長(zhǎng)玻纖的制備方法為采用空氣浴將無(wú)堿連續(xù)玻纖加熱至150°C，投入溫度 為:TC的過(guò)氧化氫中，加入硝酸鉀，保溫lmin，干燥后獲得所述低浮纖長(zhǎng)玻纖。
[0017] 實(shí)施例3 本實(shí)施例提供一種低浮纖長(zhǎng)玻纖，其原料按重量計(jì)包括： 無(wú)堿連續(xù)玻纖 50份； 硝酸鉀 〇. 03份； 過(guò)氧化氫 10份； 所述無(wú)堿連續(xù)玻纖長(zhǎng)度為12_，直徑為11μL?; 所述低浮纖長(zhǎng)玻纖的制備方法為采用空氣浴將無(wú)堿連續(xù)玻纖加熱至140°C，投入溫度 為2-3°C的過(guò)氧化氫中，加入硝酸鉀，保溫lmin，干燥后獲得所述低浮纖長(zhǎng)玻纖。
[0018] 實(shí)施例4 本實(shí)施例提供一種低浮纖長(zhǎng)玻纖，其原料按重量計(jì)包括： 無(wú)堿連續(xù)玻纖 55份； 硝酸鉀 〇. 03份； 過(guò)氧化氫 15份； 所述無(wú)堿連續(xù)玻纖長(zhǎng)度為1〇_，直徑為12μπι; 所述低浮纖長(zhǎng)玻纖的制備方法為采用空氣浴將無(wú)堿連續(xù)玻纖加熱至150°C，投入溫度 為:TC的過(guò)氧化氫中，加入硝酸鉀，保溫4min，干燥后獲得所述低浮纖長(zhǎng)玻纖。
[0019] 實(shí)施例5 本實(shí)施例提供一種包含實(shí)施例1低浮纖長(zhǎng)玻纖的PP復(fù)合材料，其原料按重量計(jì)包括： 低浮纖長(zhǎng)玻纖 8份； PP 80 份； 抗氧劑1010 0.3份； 接枝聚丙烯 〇. 4份； Ρ0Ε彈性體 1份； 乙撐雙硬脂酰胺 2份。
[0020] 上述PP優(yōu)選為共聚聚丙烯。
[0021] 進(jìn)一步的，所述的接枝聚丙烯是通過(guò)馬來(lái)酸、衣康酸、丙烯酸、馬來(lái)酸酐、丙烯酸縮 水甘油酯與聚丙烯接枝而成的，接枝率為〇. 3-1. 2%。
[0022] 本發(fā)