一種長玻璃纖維增強的聚丙烯組合物制品的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及長玻璃纖維增強的聚丙烯組合物制品，該制品含有聚丙烯樹脂、偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維、抗氧劑和相容劑，所述制品中，偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維的長度與制品的長度的比為0.1-1∶1，所述制品的懸臂梁沖擊強度為280-780J/m，拉伸強度為100-280MPa，熱變形溫度為150-200℃，彎曲強度為8000-20000MPa，在230℃下、在2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為22-120g/10min。本發(fā)明提供的長玻璃纖維增強的聚丙烯制品的流動性和剛性高。
【專利說明】一種長玻璃纖維增強的聚丙烯組合物制品
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種長玻璃纖維(玻纖)增強的聚丙烯組合物制品。
【背景技術(shù)】
[0002]普通的注射工藝所用的玻璃纖維增強粒料是用擠出復(fù)合工藝制造的，它是采用雙螺桿擠塑機將玻璃纖維原絲與熱塑性塑料熔體在擠出機的料筒中熔融復(fù)合，通過模頭擠出成料條狀，經(jīng)水冷后短切成增強粒料，再將這種粒料加到注塑機中，再次熔融后注射到模具中形成所需形狀的制品。這種工藝所用的玻璃纖維短切原絲的長度一般為3-6_，經(jīng)雙螺桿擠塑機后玻璃纖維被切短到0.75-1.5mm,當經(jīng)過注塑機注射后，在最終的增強制品中玻璃纖維長度進一步縮短到0.15-0.33mm。由于玻璃纖維長度大為縮短，因此增強效果大打折扣。
[0003]長玻璃纖維粒料是指纖維單向排布的粒料，其纖維長度與粒料長度相等，一般大于5mm。長纖維增強熱塑性塑料是應(yīng)用熱塑性塑料熔體均勻地包覆玻璃纖維單絲，充分保護玻璃纖維，經(jīng)浸潤、牽引、冷卻、切粒而成，在注射成型時由于纖維均勻地被塑料包圍，減少了注塑機螺桿對纖維的強烈切割作用，故在最終的制品中，纖維長度可以長達0.64-2.9mm,甚至可達11.9mm，是上述傳統(tǒng)工藝的制備的玻璃纖維長度的5_20倍。這種增強制品在經(jīng)火燒蝕后，剩余的玻璃纖維仍可維持制品的形狀。與傳統(tǒng)的造粒及注塑工藝得到的玻璃纖維相比，長纖維增強熱性塑料制品的機械強度、高溫性能、磨損特性、表面光澤和抗蠕變性能都有很大的提聞。
[0004]長纖維增強熱塑性塑料(LongFiber reinforced Thermoplastics,簡稱 LFT)是實現(xiàn)通用塑料工程化、工程塑料功能化的有效手段，其玻璃纖維的長度一般大于4-5_，并可保持在8_以上。長纖維增強熱塑性材料中用量最大的為長玻璃纖維增強聚丙烯專用料，占LFT材料的80%以上。 LFT具有以下突出的優(yōu)越性:(I)強度/自重之比很高。(2)由于注射成型的LFT制品內(nèi)纖維形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品的剛度與韌性同時提高，而注射成型短玻璃纖維增強制品則很難做到這一點。(3)在較大溫度范圍內(nèi)保持材料的性能，不變形，且具有非常低的蠕變性。(4) LFT材料的低溫沖擊韌性甚至高于相應(yīng)的純樹脂及SFT (短玻璃纖維增強熱塑性塑料)材料。(5)注塑LFT的收縮率很低，可以注射成型尺寸大、尺寸要求精確的制品。一般含40%長玻璃纖維的聚丙烯組合物的拉伸模量可達lOOOOMPa，是普通聚丙烯的6-8倍，同時具有良好的抗沖擊性能。該材料廣泛應(yīng)用于汽車、家電、機電行業(yè)、石油化工及通訊電子電器行業(yè)。
[0005]CN101338051A公開了一種長玻璃纖維增強聚丙烯材料及其制備方法，該聚丙烯材料組分的重量比為:聚丙烯35~55重量％，長玻璃纖維35~50重量％，偶聯(lián)劑0.3~0.8重量％，相容劑5~10重量％，流動改性劑2~4重量％，抗氧劑0.3~0.6重量％，潤滑劑I~2重量％。該發(fā)明中，所用聚丙烯的熔體質(zhì)量流動速率為10-25g/10min。該方法還進一步介紹了通過雙螺桿擠出造粒，用過氧化物降解聚丙烯組合物，以達到聚丙烯的高流動性，但該方法存在聚丙烯熔體質(zhì)量流動速率不穩(wěn)定、氣味大等缺陷。[0006]CN101593817A長玻璃纖維增強聚丙烯材料生產(chǎn)的商用車蓄電池蓋板，將改性聚丙烯材料與耐熱老化劑、抗紫外線助劑、白油、色母粒添加劑經(jīng)過攪拌混合熔融后，與經(jīng)過梳理的40%玻璃纖維紗線混合后共擠出，將聚丙烯樹脂包覆在玻璃纖維外表面，并將其切斷后冷卻成為粒料，可用于制作大型汽車蓄電池蓋板。該發(fā)明主要涉及為蓄電池蓋板的成型，對組合物沒有詳加說明。制得的產(chǎn)品中玻璃纖維會被擠出機切短，因此玻纖增強的效果不佳。
[0007]CN102127260A涉及一種強韌型長玻璃纖維增強聚丙烯組合物板狀材料及其制備方法，包括有聚丙烯、長玻璃纖維、增韌劑、改性聚丙烯、抗氧劑和色母料。所用聚丙烯的熔體質(zhì)量流動速率為16-40g/10min，其玻璃纖維從擠出機中部加入，玻璃纖維受損變短，無法保證長玻璃纖維增強聚丙烯中的玻璃纖維長度要求。
[0008]由此可知，現(xiàn)有技術(shù)中的提供的聚丙烯產(chǎn)品，由于聚丙烯流動性低，不利于玻璃纖維的包覆，會出現(xiàn)玻璃纖維暴露于制品表面的現(xiàn)象；此外，現(xiàn)有技術(shù)中往往將玻璃纖維與聚丙烯基礎(chǔ)樹脂在擠出機中一起混合均勻、熔融，玻璃纖維會因為擠出機的機械作用力被切短，因此無法應(yīng)用于一些對長玻璃纖維增強聚丙烯的流動性和剛性要求較高的領(lǐng)域。通常情況下，包有玻璃纖維的聚丙烯制品中，玻璃纖維的長度與制品的長度的比只能達到
0.01-0.07:1，因此無法應(yīng)用于一些對長玻璃纖維增強聚丙烯的流動性和剛性要求較高的領(lǐng)域。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能兼具有較高的流動性和剛性模量的長玻璃纖維增強的聚丙烯組合物制品。
[0010]本發(fā)明提供了一種長玻璃纖維增強的聚丙烯組合物制品，該制品由一種混合物形成，所述混合物含有聚丙烯樹脂、抗氧劑、相容劑和偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維，所述制品中，偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的長度與制品的長度的比為0.1-1:1，所述制品的懸臂梁沖擊強度為280-780J/m，拉伸強度為100_280MPa，熱變形溫度為150-200 °C，彎曲強度為8000-20000MPa，在230°C下、在2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為22-120g/10min。
[0011]本發(fā)明中，由于長玻璃纖維未經(jīng)擠出機擠出，所以不會在擠出機中被擠出機的高剪切力切斷，由于經(jīng)過牽引的經(jīng)偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維直接與擠出后的共混料接觸，因為能控制長玻璃纖維的長度方向與制品的長度方向一致，并能夠通過控制作為原料的長玻璃纖維的長度或者經(jīng)偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的長度來控制制品中玻璃纖維的長度。并且，本發(fā)明提供的長玻璃纖維增強聚丙烯組合物制品可以兼具良好的流動性和剛性。
【具體實施方式】
[0012]根據(jù)本發(fā)明的長玻璃纖維增強的聚丙烯組合物制品，該制品由一種混合物形成，所述混合物含有聚丙烯樹脂、抗氧劑、相容劑和偶聯(lián)劑的處理長玻璃纖維，所述制品中，偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的長度與制品的長度的比為0.1-1:1，所述制品的懸臂梁沖擊強度為280-780J/m，拉伸強度為100_280MPa，熱變形溫度為150-200°C，彎曲強度為8000-20000MPa，在230°C、2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為22_120g/10min。優(yōu)選地，偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的長度與制品的長度的比為0.15-1:1，所述制品的懸臂梁的沖擊強度為300-750J/m，拉伸強度為112_242MPa，熱變形溫度為160-190 °C，彎曲強度為8200-18000MPa，在230°C下、在2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為25_85g/10mino
[0013]本發(fā)明中，所述熔體質(zhì)量流動速率(MFR)是按照標準ASTM D1238-04進行，具體地，測試溫度為230 °C，載荷為2.16千克；玻璃纖維含量(玻纖含量)按照標準ASTMD2584-02進行；拉伸強度、斷裂伸長率按照標準ASTMD638-08進行；彎曲強度、彎曲模量按照標準ASTM D790-07進行；懸臂梁沖擊強度(IZOD缺口沖擊強度)按照標準ASTM D256-06進行；洛氏硬度按照標準ASTM D785-08進行；熱變形溫度(1.82MPa)按照標準ASTMD648-07進行；模塑收縮率按照標準ASTM D955-08進行，測試在平行和垂直于熔體流動方向上的模塑收縮率，分別記為和Maa;長玻璃纖維增強的聚丙烯組合物制品和制品中的玻璃纖維的長度測試:按標準GB/T9345.1-2008進行，后測量其長度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選地，所述混合物中，相對于100重量份的聚丙烯樹脂，所述抗氧劑的含量為0.1-0.8重量份、所述相容劑的含量為2-8重量份、所述偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的含量為30-70重量份；進一步優(yōu)選地，相對于100重量份的聚丙烯樹脂，所述抗氧劑的含量為0.2-0.4重量份、所述相容劑的含量為4-5重量份、所述偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維的含量為30-50重量份。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明對長玻璃纖維的種類沒有特別要求，優(yōu)選地，所述長玻璃纖維為無堿長玻璃纖維。
[0016]本發(fā)明中，“聚丙烯樹脂”是以丙烯為單體，經(jīng)精制、催化聚合、造粒而成的熱塑性樹脂，其中的聚丙烯可以是丙烯的均聚物，也可以是丙烯的共聚物。優(yōu)選地，所述聚丙烯樹脂在230°C下、在2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率可以為35-320g/10min，進一步優(yōu)選所述聚丙烯樹脂在230°C下、在2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為45-300g/10min,這樣獲得的制品的流動性更強。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，所述混合物 中還可以含有成核劑，相對于100重量份的聚丙烯樹脂，所述成核劑的含量為0.02-0.12重量份，優(yōu)選為0.05-0.07重量份。在混合物中加入成核劑，可以更有效地提高制品的懸臂梁沖擊強度、拉伸強度和彎曲強度。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，所述成核劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種能夠用于聚丙烯樹脂的成核劑，通常來說，所述成核劑可以為二苯甲酸鋁、2，2'-亞甲基-雙(4，6-二叔丁基苯酚)磷酸鈉和芳基磷酸酯鋁鹽中的一種或多種；優(yōu)選為2，2'-亞甲基-雙(4，6_ 二叔丁基苯酚)磷酸鈉。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，其中，所述偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維通過將長玻璃纖維在濃度為0.05-1.5重量％的硅烷偶聯(lián)劑水溶液中浸潰30-60分鐘，然后在80-90°C的條件下干燥3_5小時得到。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，所述偶聯(lián)劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種能夠用于處理玻璃纖維的偶聯(lián)劑，通常來說，所述偶聯(lián)劑可以為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種，優(yōu)選所述偶聯(lián)劑為Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)、Y-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)和Y _(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-560)中的一種或多種，進一步優(yōu)選所述偶聯(lián)劑為Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷。[0021]根據(jù)本發(fā)明，所述長玻璃纖維可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的長玻璃纖維，優(yōu)選地，所述長玻璃纖維的拉伸屈服強度為40-80兆帕，拉伸模量為5-10吉帕，單絲纖維的長度>10米，纖度為0.5-1.0旦，熔點為>250°C。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，本發(fā)明對所述偶聯(lián)劑的使用濃度沒用特別限制，可以使用所述純的偶聯(lián)劑，優(yōu)選使用偶聯(lián)劑的水溶液。優(yōu)選使用偶聯(lián)劑的水溶液。本發(fā)明對偶聯(lián)劑水溶液的濃度沒有特別要求，優(yōu)選情況下，所述偶聯(lián)劑溶液的濃度可以為0.05-1.5重量％，進一步優(yōu)選為0.05-1重量％。
[0023]本發(fā)明對偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的方法和條件沒有特別限制，可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維的方法進行。例如，可以將長玻璃纖維在濃度為0.05-1.5重量％的硅烷偶聯(lián)劑水溶液中浸潰30-60分鐘，然后在80-90°C的條件下干燥3-5小時。
[0024]本發(fā)明中，所述抗氧劑可以為本領(lǐng)域常用的各種抗氧劑，沒有特別限定。一般地，所述抗氧劑可以為主抗氧劑和輔助抗氧劑的組合，其中，所述主抗氧劑具有捕獲聚合物過氧自由基的功能，可以選自受阻酚系抗氧劑；所述輔助抗氧劑能夠有效分解聚合物中的氫過氧化物，防止其均裂產(chǎn)生新的自由基、引發(fā)自動氧化反應(yīng)的進行，例如可以為選自亞磷酸酯系抗氧劑和硫代酯系抗氧劑中的一種或多種。本發(fā)明中，所述抗氧劑的實例可以包括但不限于:2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚、β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯、四[β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即，抗氧劑1010)、硫代二乙撐雙[3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3，5- 二叔丁基-4-羥基芐基)苯、1，3，5-三(3，5- 二叔丁基_4_羥基芐基)-1, 3，5-三嗪-2，4，6(1Η，3Η, 5Η)-三酮、三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯)丁烷和2，2’ -亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)。具體地，所述輔助抗氧劑的實例可以為但不限于:三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯(B卩，抗氧劑168)、四(2，4-二叔丁基酚)-4，4’-聯(lián)苯基二亞磷酸酯、三壬基化苯基亞磷酸酯、雙(2，4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亞磷酸酯、硫代二丙酸雙十八醇酯和硫代二丙酸二月桂酯。從進一步提高抗氧化性能的角度出發(fā)，所述抗氧化劑優(yōu)選以所述酚系抗氧劑作為主抗氧劑`，以亞磷酸酯和/或硫代酯作為輔助抗氧劑。所述主抗氧劑與所述輔助抗氧劑的比例可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇。一般地，所述主抗氧劑與所述輔助抗氧劑的重量比可以為1:0.5-2。所述抗氧劑的用量可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，例如:相對于100重量份所述丙烯聚合物，所述抗氧劑的含量可以為0.15-0.8重量份，優(yōu)選為0.2-0.4重量份。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，所述抗氧劑可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種能夠用于聚丙烯樹脂的抗氧劑，所述抗氧劑可以為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑和硫酯類抗氧劑中的一種或多種；優(yōu)選為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑。當所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑時，盡管本發(fā)明對所述受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的重量比沒有特別要求，優(yōu)選情況下，所述受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的重量比為1:
0.5-4，進一步優(yōu)選為1:1-2。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，所述相容性可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種能夠用于聚丙烯樹脂的相容性，通常來說，所述相容性可以為馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯和丙烯酸接枝聚丙烯中的一種或多種，優(yōu)選為馬來酸酐接枝聚丙烯。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，所述馬來酸酐接枝聚丙烯可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種能夠用于聚丙烯樹脂的相容劑的馬來酸酐接枝聚丙烯，通常來說，所述馬來酸酐接枝聚丙烯中的馬來酸酐的接枝率可以為1_5%，馬來酸酐接枝聚丙烯在230°C、2.16kg砝碼的熔體質(zhì)量流動速率為 2-15g/10min，優(yōu)選為 6-10g/10min。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，所述馬來酸酐接枝聚乙烯可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種能夠用于聚乙烯樹脂的相容劑的馬來酸酐接枝聚乙烯，通常來說，所述馬來酸酐接枝聚乙烯中的馬來酸酐的接枝率可以為1_5%，馬來酸酐接枝聚乙烯在230°C、2.16kg砝碼的熔體質(zhì)量流動速率為 2-15g/10min，優(yōu)選為 6-10g/10min。
[0029]根據(jù)本發(fā)明，所述丙烯酸接枝聚丙烯可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種能夠用于聚丙烯樹脂的相容劑的丙烯酸接枝聚丙烯，通常來說，所述丙烯酸接枝聚丙烯中的丙烯酸的接枝率可以為1_5%，丙烯酸接枝聚丙烯在230°C、2.16kg砝碼的熔體質(zhì)量流動速率為2_15g/10min,優(yōu)選為 6-10g/10min。
[0030]根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)有技術(shù)中各種將本發(fā)明提供含聚丙烯樹脂、抗氧劑、相容劑和偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維的混合物制備成長偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維增強的聚丙烯組合物制品的方法均可以用于本發(fā)明，只要所述方法可以實現(xiàn)制品中的長玻璃纖維的長度與制品的長度的比為0.1-1:1，所述制品的懸臂梁沖擊強度為280-780J/m，拉伸強度為100_280MPa，熱變形溫度為150-200°C，彎曲強度為8000-20000MPa，在230°C下、在2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為22-120g/10min。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，本發(fā)明提供的制品可以采取以下方法制備:
[0032]( 1)將含有聚丙烯樹脂、抗氧劑和相容劑的共混料在擠出機中混合均勻、熔融、擠出，得到聚丙烯熔體浸潰液；
[0033](2)將聚丙烯熔體浸潰液與處于牽引狀態(tài)的偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維接觸；
[0034](3)將接觸后的產(chǎn)物固化成型、切粒，
[0035]所述共混料含有聚丙烯樹脂、抗氧劑和相容劑，所述聚丙烯樹脂在230°C下、在
2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為35-320g/10min，在所述共混料中，相對于100重量份的聚丙烯樹脂，所述抗氧劑的用量為0.1-0.8重量份、所述相容劑的用量為2-8重量份；所述偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維與所述共混料的重量比為1:1.3-3.3。為了使聚丙烯組合物更好地流動和使得到聚丙烯組合物的剛性增強，優(yōu)選情況下，在所述共混料中，相對于100重量份的聚丙烯樹脂，所述抗氧劑的用量為0.2-0.4重量份、所述相容劑的用量為4-5重量份，所述偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維與所述共混料的重量比為1:1.6-2.5。
[0036]根據(jù)本發(fā)明，將含有聚丙烯樹脂、成核劑、抗氧劑和相容劑的共混料混合均勻的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。例如，可以將含有聚丙烯樹脂、成核劑、抗氧劑和相容劑的共混料加入高速混合機中混合。所述混合的條件通常包括高速混合機的轉(zhuǎn)速、混合的溫度和混合的時間，所述攪拌器的轉(zhuǎn)速例如可以為100-500轉(zhuǎn)/分，混合的溫度例如可以為25-65 0C，混合的時間可以為30-60秒；優(yōu)選情況下，在200-400轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速下、在25-65 °C下攪拌40-50秒。
[0037]根據(jù)本發(fā)明，將含有聚丙烯樹脂、成核劑、抗氧劑和相容劑的共混料熔融的方法和條件為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知。例如，可以將上述混合均勻的含有聚丙烯樹脂、成核劑、抗氧劑和相容劑的共混料加入擠出機中熔融。所述熔融的方法、條件和所用的擠出機為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如，可以采用雙螺桿擠出機、也可以采用單螺桿擠出機，螺桿轉(zhuǎn)速為80-300轉(zhuǎn)/分鐘，擠出機的進料區(qū)、壓縮區(qū)、熔融區(qū)、均化區(qū)的溫度分別為230-280°C、240-290°C、240-290°C、230-28(rC，各區(qū)段的真空度為0.02至0.09兆帕的條件下熔融。
[0038]根據(jù)本發(fā)明，在擠出后的共混料與經(jīng)過牽引的偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維接觸后，得到浸潤共混料的長玻璃纖維。本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的是，可以對浸潤共混料的長玻璃纖維進行冷卻、切粒，制成長玻璃纖維增強聚丙烯制品。
[0039]根據(jù)本發(fā)明，對浸潤共混料的長玻璃纖維進行切粒的方法和條件也為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知，例如，可以采用造粒機對浸潤共混料的長玻璃纖維進行造粒。
[0040]根據(jù)上述制備方法，由于長玻璃纖維未經(jīng)擠出機擠出，所以不會在擠出機中被擠出機的高剪切力切斷，由于經(jīng)過牽引的經(jīng)偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維直接與擠出后的共混料接觸，因為能控制長玻璃纖維的長度方向與制品的長度方向一致，并能夠通過控制作為原料的長玻璃纖維的長度或者經(jīng)偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的長度來控制制品中玻璃纖維的長度。
[0041]以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0042]以下實施例和對比例中涉及的測試方法如下:
[0043]1、熔體質(zhì)量流動速率(MFR):按照標準ASTM D1238-04進行，具體地，測試溫度為230°C，載荷為2.16千克;
[0044]2、玻璃纖維含量(玻纖含量):按照標準ASTM D2584-02進行；
[0045]3、拉伸強度、斷裂伸長率:按照標準ASTM D638-08進行；
[0046]4、彎曲強度、彎曲模量:按照標準ASTM D790-07進行；
[0047]5、懸臂梁沖擊強度(IZ0D缺口沖擊強度):按照標準ASTM D256-06進行；
[0048]6、洛氏硬度:按照標準ASTM D785-08進行；
[0049]7、熱變形溫度(1.82MPa):按照標準ASTM D648-07進行；
[0050]8、模塑收縮率:按照標準ASTM D955-08進行，測試在平行和垂直于熔體流動方向上的模塑收縮率，分別記為和Mei。
[0051]9、長玻璃纖維增強聚丙烯組合物制品和制品中的玻璃纖維的長度測試:按標準GB/T 9345.1-2008進行，偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的長度與制品的長度的比為完全燃燒后長玻纖的長度與原組合物制品長度之比。
[0052]10、接枝率:采用酸堿滴定法測定，測試的方法具體為:準確稱量提純后的接枝聚合物樣品0.5g左右,溶解于適量二甲苯中，回流15min后冷卻至70°C,然后加入0.lmol/L的氫氧化鉀-乙醇進行皂化回流，Ih后，再用酚酞-百里酚酞混合指示劑，趁熱用0.lmol/L
的醋酸-二甲苯溶液反滴定至終點。接枝率的計算公式為:
[0053]
【權(quán)利要求】
1.一種長玻璃纖維增強的聚丙烯組合物制品，其特征在于，該制品由一種混合物形成，所述混合物含有聚丙烯樹脂、抗氧劑、相容劑和偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維，所述制品中，偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的長度與制品的長度的比為0.1-1:1，所述制品的懸臂梁沖擊強度為280-780J/m，拉伸強度為100_280MPa，熱變形溫度為150-200°C，彎曲強度為8000-20000MPa，在230°C、2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為22_120g/10min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述制品中，偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的長度與制品的長度的比為0.15-1:1，所述制品的懸臂梁的沖擊強度為300-750J/m，拉伸強度為112-242MPa，熱變形溫度為 160-190°C，彎曲強度為 8200_18000MPa，在 230°C下、在 2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為25-85g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制品，其中，所述混合物中，相對于100重量份的聚丙烯樹脂，所述抗氧劑的含量為0.1-0.8重量份、所述相容劑的含量為2-8重量份、所述偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維的含量為30-70重量份；優(yōu)選地，相對于100重量份的聚丙烯樹脂，所述抗氧劑的含量為0.2-0.4重量份、所述相容劑的含量為4-5重量份、所述偶聯(lián)劑處理長玻璃纖維的含量為30-50重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述聚丙烯樹脂在230°C下、在2.16kg砝碼的作用下的熔體質(zhì)量流動速率為35-320g/10min，優(yōu)選為45_300g/10min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的制品，其中，所述混合物還含有成核劑，相對于100重量份的聚丙烯樹脂，所述成核劑的含量為0.02-1.2重量份，優(yōu)選為0.05-0.07重量份。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制品，其中，所述成核劑選自二苯甲酸鋁、2，2'-亞甲基-雙(4，6- 二叔丁基苯酚)磷酸鈉和芳基磷酸酯鋁鹽中的一種或多種，優(yōu)選為2，2'-亞甲基-雙(4，6- 二叔丁基苯酚)磷酸鈉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述偶聯(lián)劑處理的長玻璃纖維通過將長玻璃纖維在濃度為0.05-1.5重量％的硅烷偶聯(lián)劑水溶液中浸潰30-60分鐘，然后在80-90°C的條件下干燥3-5小時得到。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的制品，其中，所述偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑和鋁酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種，優(yōu)選所述偶聯(lián)劑為Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基二乙氧基硅烷和Y-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基二甲氧基硅烷中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的制品，其中，所述長玻璃纖維的拉伸屈服強度為40-80兆帕，拉伸模量為5-10吉帕，單絲纖維的長度>10米，纖度為0.5-1.0旦，熔點為>250°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述抗氧劑選自受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑和硫酯類抗氧劑中的一種或多種；優(yōu)選為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制品，其中，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑；所述受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑的重量比為1:0.5-4。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制品，其中，所述相容劑選自馬來酸酐接枝聚丙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯和丙烯酸接枝聚丙烯中的一種或多種，優(yōu)選為馬來酸酐接枝聚丙烯。
【文檔編號】C08K9/04GK103788470SQ201210424913
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月30日
【發(fā)明者】杜建強, 王希 申請人:中國石油化工股份有限公司