玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂及其制備方法
【專利摘要】一種玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂及其制備方法，該樹脂按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，其包括如下組分：聚丙烯20～70%；扁平玻璃纖維20～50%；阻燃劑5～40%；加工助劑0.1～5%。該制備方法包括步驟：（a）將聚丙烯樹脂于90～110℃的溫度下在帶有除濕干燥機(jī)烘箱中干燥4-8小時；（b）稱取阻燃劑及加工助劑并加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混；（c）將上述步驟（a）中聚丙烯、步驟（b）中混合物及稱取的扁平玻璃纖維依次加入到雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出造粒。
【專利說明】玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂及其制備方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚丙烯樹脂，具體涉及一種玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂及其制備方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]聚丙烯(PP塑料,英文名稱是Polypropylene)是一種通用塑料之一,具有優(yōu)良的綜合性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性，較好的成型加工性能和相對低廉的價格，在家用電子電器產(chǎn)品和汽車等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯能夠使其強(qiáng)度增加，剛性提高，收縮率下降，尺寸穩(wěn)定性上升。然而使用普通圓形截面形狀的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯，在成型加工時容易產(chǎn)生翹曲的問題，而且玻璃纖維填充后的制品沖擊強(qiáng)度差，受熱易變形，表面粗糙等問題，限制了其應(yīng)用。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0004]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是開發(fā)一種玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，該玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂能進(jìn)一步提高聚丙烯樹脂的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性等力學(xué)性能，并能改善成型品的抗翹曲性，提高成型品的熱變形溫度。
[0005]為了達(dá)到上述目的 ，本發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，其包括如下組分:
[0006]
聚丙烯20~70%;
扁平玻璃纖維 20~50%;
阻燃劑5~40%;
加工助劑0.1~5%。
[0007]特別地，所述聚丙烯為無規(guī)共聚聚丙烯。
[0008]特別地，所述扁平玻璃纖維的扁平率為2~8，較佳為4~6。
[0009]特別地，所述扁平玻璃纖維的截面的短徑為0.5~25um，截面的長徑為1.0~250um。
[0010]特別地，所述阻燃劑包括主阻燃劑和助阻燃劑。
[0011]特別地，所述主阻燃劑為二乙基次磷酸鋁、二乙基次磷酸鋅、甲烷二(甲基次磷酸)鋁、甲烷二(甲基次膦酸鋅)中的一種或多種的混合物，所述助阻燃劑為磷酸三聚氰胺。
[0012]特別地，所述加工助劑為潤滑劑、靜電防止劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、脫模劑、著色劑中的一種或多種的混合物。
[0013]另外，本發(fā)明還提供一種玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂的制備方法，用于制備所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，該方法包括以下步驟:
[0014](a)將聚丙烯樹脂于90~110°C的溫度下在帶有除濕干燥機(jī)烘箱中干燥4_8小時；[0015](b)稱取阻燃劑及加工助劑并加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混；
[0016](c)將上述步驟(a)中聚丙烯、步驟(b)中混合物及稱取的扁平玻璃纖維依次加入到雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)間溫度分別為:一區(qū)間150~180°C，二區(qū)間160~200°C，三區(qū)間160~200°C，四區(qū)間160~200°C，五區(qū)間160~200。。，六區(qū)間180~220°C，七區(qū)間180~220°C，八區(qū)間180~220°C，九區(qū)間180~220°C，機(jī)頭溫度為210~240°C。
[0017]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂及其制備方法，通過使用扁平截面形狀的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，能進(jìn)一步提高聚丙烯樹脂的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性等力學(xué)性能，并能改善成型品的抗翹曲性，提高成型品的熱變形溫度。
【【具體實(shí)施方式】】
[0018]為對本發(fā)明的目的、功能及技術(shù)手段有進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明詳細(xì)說明如下。
[0019]對比例及實(shí)施例中所使用的原材料如下:
[0020]聚丙烯為臺化公司生產(chǎn),牌號為K8009。
[0021]扁平玻璃纖維為Nittobo公司生產(chǎn)，牌號為820。
[0022]圓形玻璃纖維為Jushi公司生產(chǎn)，牌號為560H。
[0023]實(shí)施例1
[0024]本發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，其包括如下組分: [0025]
聚丙烯58%;
扁平玻璃纖維 30%;
阻燃劑1?%;
加工助劑2%。
[0026]將聚丙烯樹脂于90~110°C的溫度下在帶有除濕干燥機(jī)烘箱中干燥4-8小時；稱取阻燃劑及加工助劑并加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混；將上述步驟中聚丙烯及阻燃劑和加工助劑的混合物及稱取的扁平玻璃纖維依次加入到雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)間溫度分別為:一區(qū)間150~180°C，二區(qū)間160~200°C，三區(qū)間160~200°C，四區(qū)間160~200°C，五區(qū)間160~200°C，六區(qū)間180~220°C，七區(qū)間180~220。。，八區(qū)間180~220°C，九區(qū)間180~220°C，機(jī)頭溫度為210~240°C。
[0027]實(shí)施例2
[0028]本發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，其包括如下組分:
[0029]
聚丙烯48%；
扁平玻璃纖維 40%;
[0030]
阻燃劑10%;
加工助劑2%。
[0031]將聚丙烯樹脂于90~110°C的溫度下在帶有除濕干燥機(jī)烘箱中干燥4-8小時；稱取阻燃劑及加工助劑并加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混；將上述步驟中聚丙烯及阻燃劑和加工助劑的混合物及稱取的扁平玻璃纖維依次加入到雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)間溫度分別為:一區(qū)間150~180°C，二區(qū)間160~200°C，三區(qū)間160~200°C，四區(qū)間160~200°C，五區(qū)間160~200°C，六區(qū)間180~220°C，七區(qū)間180~220。。，八區(qū)間180~220°C，九區(qū)間180~220°C，機(jī)頭溫度為210~240°C。
[0032]實(shí)施例3
[0033]本發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，其包括如下組分:
[0034]
聚丙烯68%;
扁平玻璃纖維 20%;
阻燃劑10%;
加工助劑2%。
[0035]將聚丙烯樹脂于90~110°C的溫度下在帶有除濕干燥機(jī)烘箱中干燥4-8小時；稱取阻燃劑及加工助劑并加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混；將上述步驟中聚丙烯及阻燃劑和加工助劑的混合物及稱取的扁平玻璃纖維依次加入到雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)間溫度分別為:一區(qū)間150~180°C，二區(qū)間160~200°C，三區(qū)間160~200°C，四區(qū)間160~200°C，五區(qū)間160~200°C，六區(qū)間180~220°C，七區(qū)間180~220。。，八區(qū)間180~220°C，九區(qū)間180~220°C，機(jī)頭溫度為210~240°C。
[0036]實(shí)施例4`
[0037]本發(fā)明的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，其包括如下組分:
[0038]
聚丙烯38%;
扁平玻璃纖維 50%;
阻燃劑10%;
加工助劑2%。
[0039]將聚丙烯樹脂于90~110°C的溫度下在帶有除濕干燥機(jī)烘箱中干燥4-8小時；稱取阻燃劑及加工助劑并加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混；將上述步驟中聚丙烯及阻燃劑和加工助劑的混合物及稱取的扁平玻璃纖維依次加入到雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)間溫度分別為:一區(qū)間150~180°C，二區(qū)間160~200°C，三區(qū)間160~200°C，四區(qū)間160~200°C，五區(qū)間160~200°C，六區(qū)間180~220°C，七區(qū)間180~220。。，八區(qū)間180~220°C，九區(qū)間180~220°C，機(jī)頭溫度為210~240°C。
[0040]對比例1:
[0041]對比例I中的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，其包括如下組分:
[0042]
聚丙烯58%;
圓形玻璃纖維 30%;
阻燃劑10%；
加工助劑[0043]對比例2:
[0044]對比例2中的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，其包括如下組分:
[0045]
聚丙烯48%;
圓形玻璃纖維 40%;
阻燃劑10%;
加工助劑Λ。
[0046]上述對比例I及對比例2中的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂采用與實(shí)施例中相同的制備方法制備。
[0047]以上各實(shí)施例及對比例熔融擠出造粒后，然后在注塑機(jī)上注塑成型ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試樣條，按ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試所得材料的機(jī)械性能，其中按照ASTM D638測試?yán)鞆?qiáng)度，按照ASTM D790測試彎曲強(qiáng)度及彎曲模量，按照ASTM D256測試沖擊強(qiáng)度，并測試熱變形溫度、成型收縮率及成型品翹曲程度，測試結(jié)果如表1所示:
[0048]表1:對比例及實(shí)施例的測試結(jié)果
`[0049]
【權(quán)利要求】
1.一種玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，其特征在于，按重量百分?jǐn)?shù)計(jì)算，其包括如下組分:聚丙烯20~70%;扁平玻璃纖維 20~50%;阻燃劑5~40%;加工助劑0.1~5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，其特征在于，所述聚丙烯為無規(guī)共聚聚丙火布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，其特征在于，所述扁平玻璃纖維的扁平率為2~8。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，其特征在于，所述扁平玻璃纖維的扁平率為4~6。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，其特征在于，所述扁平玻璃纖維的截面的短徑為0.5~25um，截面的長徑為1.0~250um。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，其特征在于，所述阻燃劑包括主阻燃劑和助阻燃劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，其特征在于，所述主阻燃劑為二乙基次磷酸鋁、二乙基次磷酸鋅、甲烷二(甲基次磷酸)鋁、甲烷二(甲基次膦酸鋅)中的一種或多種的混合物，所述助阻燃劑為磷酸三聚氰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂，其特征在于，所述加工助劑為潤滑劑、靜電防止劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、脫模劑、著色劑中的一種或多種的混合物。
9.一種玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯樹脂的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: Ca)將聚丙烯樹脂于90~110°C的溫度下在帶有除濕干燥機(jī)烘箱中干燥4-8小時； (b)稱取阻燃劑及加工助劑并加入到高速混合機(jī)中高速預(yù)混； (c)將上述步驟(a)中聚丙烯、步驟(b)中混合物及稱取的扁平玻璃纖維依次加入到雙螺桿擠出機(jī)上熔融擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的各區(qū)間溫度分別為:一區(qū)間150~180°C，二區(qū)間160~200°C，三區(qū)間160~200°C，四區(qū)間160~200°C，五區(qū)間160~200°C，六區(qū)間180~220°C，七區(qū)間180~220°C，八區(qū)間180~220°C，九區(qū)間180~220°C，機(jī)頭溫度為210 ~240°C。
【文檔編號】C08K5/5313GK103509248SQ201210215710
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】李俊偉, 朱明毅, 浦蔚蔚, 朱欣睿, 劉凡, 楊剛 申請人:漢達(dá)精密電子(昆山)有限公司