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低翘曲性玻纤增强改性聚丙烯复合材料

技术摘要:
本发明公开了一种低翘曲性玻纤增强改性聚丙烯复合材料,属于材料技术领域。本发明的低翘曲性玻纤增强改性聚丙烯复合材料,按重量份计,包括:58‑90份聚丙烯,5‑30份表面处理扁平玻纤,3‑10份相容剂,0.1‑1份助剂,0.1‑1份润滑剂,其中,表面处理扁平玻纤是采用添  全部
背景技术:
聚丙烯具有密度小耐化学腐蚀,绝缘性好以等优点,但是其成性收缩率较大,且刚 性和耐热性能较差。因此,常常用玻璃纤维对其进行增强改性。 但是玻纤增强聚丙烯材料由于聚丙烯分子链的沿流动方向的取向结晶,玻纤会沿 流动方向取向,导致材料流动方向和垂直流动方向的收缩率差异较大(流动方向0 .1- 0.3%,垂直方向0.7-1.0%),收缩不平衡导致翘曲。目前改善玻纤增强聚丙烯翘曲的方法 主要是添加部分矿物取代玻纤:这是因为矿物料本身不收缩,它的加人从整体比例上降低 了PP改性料的成型收缩率,从而降低其翘曲性;其次矿物料的加入降低了PP的结晶度,从而 降低了成型收缩率。但是添加矿物后材料的性能上会有大幅度下降。现有利用扁平玻纤代 替常规玻纤来提高PA66塑料的抗翘曲性能的,翘曲变形量能够比常规玻纤低40%左右。添 加扁平玻纤,通过提供更好的流动性(增加螺旋流动)、减少摩擦并降低纤维缠结和破裂来 改善热塑性塑料的加工。扁平玻纤倾向于像片状云母那样流动,而不像常规的圆形玻纤细 丝那样滚动和翻滚。反过来说,这被认为有助于提供更具各向同性的分散,并且由于纤维堆 积得更紧密,因此可以达到更高的纤维体积分数。但是,扁平玻纤的加入会大大降低聚丙烯 材料的机械性能。
技术实现要素:
为解决上述问题,本发明提供一种低翘曲性玻纤增强改性聚丙烯复合材料。通过 采用添加环氧和聚氨酯树脂的硅烷偶联剂对扁平玻纤进行表面处理,在扁平玻纤表面形成 膜,增强了扁平玻纤与基体树脂的相容性,从而提高了扁平玻纤增强聚丙烯材料的机械性 能。 本发明的第一个目的是提供一种低翘曲性玻纤增强改性聚丙烯复合材料,按重量 份计,包括: 其中,所述的表面处理扁平玻纤是采用添加环氧树脂和聚氨酯树脂的硅烷偶联剂 对扁平玻纤进行浸渍处理,所述的环氧树脂的添加量为硅烷偶联剂质量的5-10%,所述的 聚氨酯树脂的添加量为硅烷偶联剂的5-10%。 3 CN 111548560 A 说 明 书 2/5 页 进一步地,所述的聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的一种或两种混合,熔融指 数范围10-50g/10min。 进一步地,所述的均聚聚丙烯的分子量范围为30-40万。 进一步地,所述的共聚聚丙烯中丙烯单体和乙烯单体的摩尔比为13:7-17:3。 进一步地,所述的扁平玻纤的扁平比为1:3-4。 进一步地,所述的相容剂为聚丙烯马来酸酐接枝物。 进一步地,所述的助剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂PS802、光稳定剂770、光 稳定剂UV-3853或紫外吸收剂UV-2908中的一种以上的混合物。 本发明的第二个目的是提供所述的低翘曲性玻纤增强改性聚丙烯复合材料的制 备方法,包括如下步骤: (1)将聚丙烯、相容剂高速混匀,然后加入助剂,继续高速混匀得到预混料,放入主 喂料; (2)将扁平玻纤置于含有环氧树脂和聚氨酯树脂的硅烷偶联剂中浸渍,得到表面 处理扁平玻纤,放入侧喂料; (3)将预混料从主喂料料喂入双螺杆挤出机中,预加热3~5分钟,其中螺杆各区的 温度为190~250℃,螺杆转速为200~500转/分,然后将表面处理扁平玻纤从侧喂料喂入双 螺杆挤出机中,挤出造粒,得到所述的低翘曲性玻纤增强改性聚丙烯复合材料。 进一步地,在步骤(1)中,所述的高速混匀是在1000~2000转/分下高速混合3~15 分钟。 进一步地,在步骤(2)中,浸渍时间为30-100min。 本发明的有益效果: 本发明通过采用添加环氧和聚氨酯树脂的硅烷偶联剂对扁平玻纤进行表面处理, 在扁平玻纤表面形成膜,增强了扁平玻纤与基体树脂的相容性,从而提高了扁平玻纤增强 聚丙烯材料的机械性能。
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