本發(fā)明屬于高分子材料改性領(lǐng)域，具體涉及一種抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前一般使用的增強(qiáng)pp材料，為了保證材料的高強(qiáng)度，會使用普通玻纖增強(qiáng)，由于玻纖會沿流動方向取向,導(dǎo)致流動方向的收縮和垂直于流動方向的收縮相差很大,收縮不平衡導(dǎo)致翹曲。
玻纖增強(qiáng)pp因其良好的加工性能、拉伸強(qiáng)度及耐高溫性能在家用電器上有良好的應(yīng)用，如用在空調(diào)風(fēng)輪風(fēng)葉，風(fēng)輪風(fēng)葉由于出風(fēng)量的要求，對材料的翹曲變形有較高的要求，變形量大，制品出風(fēng)量不一樣，同時扇葉也會出現(xiàn)動平衡不過關(guān)的現(xiàn)象，同時考慮到風(fēng)輪扇葉一般使用在戶外，在高溫高濕的使用環(huán)境下，材料也會出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，材料的力學(xué)性能變差，對于風(fēng)輪扇葉的機(jī)械性能及使用會有很大的隱患。另外由于pp樹脂在加工和使用過程中容易積累靜電荷，也會引起材料吸附灰塵，為了減少灰塵對制品的破壞，同時改善材料的耐候性能，需要我們開發(fā)出抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料。
玻纖增強(qiáng)pp樹脂的力學(xué)性能很大程度上取決于pp樹脂與玻纖的黏結(jié)強(qiáng)度，由于樹脂與玻纖的界面黏結(jié)較差，材料相容性較差，不能充分發(fā)揮玻纖的增強(qiáng)作用，材料的剛性、韌性都會受到很大影響，需要提高pp與玻纖的相容性。
云母粉的加入會影響材料的韌性，改善材料的翹曲性能，保證材料韌性需要對材料進(jìn)行增韌，增加材料使用壽命。
由于玻纖增強(qiáng)樹脂材料具有廣闊的應(yīng)用前景，因此急需開發(fā)出一種抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了改善增強(qiáng)pp的相容性，降低材料的翹曲變形性能，改善材料的抗靜電性及耐候性能，針對以上問題，本發(fā)明公開了一種抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料及其制備方法，包含的組分及各組分的質(zhì)量份數(shù)為：
進(jìn)一步地，所述使用的pp樹脂的熔融流動速率大于30g/10min。
進(jìn)一步地，所述使用的增韌劑為丙烯基彈性體，材料的乙烯成分為16％，材料邵氏硬度小于61a。
進(jìn)一步地，所述使用的相容劑為均聚pp接枝馬來酸酐，馬來酸酐的接枝率為2％，由于pp樹脂與玻璃纖維之間存在相容性差的問題，本專利使用高含量的馬來酸酐接枝物，利用馬來酸酐的高極性的特點，通過pp接枝馬來酸酐改變pp樹脂與玻璃纖維之間的界面狀態(tài)，提高了兩種材料間的粘結(jié)力，從而提高增強(qiáng)pp材料的力學(xué)性能，同時選擇高接枝率的馬來酸酐接枝物可以減少相容劑的添加量。
進(jìn)一步地，所述使用的玻璃纖維為扁平玻纖，扁平玻璃纖維具有10-20μm的主橫截面軸直徑和5-10μm的次橫截面直徑，由于扁平玻纖具有較寬的寬徑比，在熔體流動時，不會造成玻纖的取向，從而橫、縱向收縮率一致，改善了最終制品的翹曲性能。
進(jìn)一步地，所述使用的云母粉為絹云母，云母的粒徑為1250目，云母粉用3％的硅烷偶聯(lián)劑在90℃高速攪拌機(jī)處理3分鐘，硅烷偶聯(lián)劑為γ―(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，硅烷偶聯(lián)劑的加入可以使pp與云母間有良好的偶聯(lián)作用，改善了填料與pp樹脂間的粘結(jié)強(qiáng)度，由于云母粉的二維片狀結(jié)構(gòu)，具有高彈性、高耐溫和高耐強(qiáng)酸堿性的特點，云母在pp改性中能有效起到平面增強(qiáng)作用，添加后材料綜合性能大幅提升并且均勻取向，不會發(fā)生翹曲變形的現(xiàn)象，賦予材料良好的尺寸穩(wěn)定性。
進(jìn)一步地，所述使用的光穩(wěn)定劑，為受阻胺類、亞磷酸酯類、苯并三唑類、二苯甲酮類、乙酰苯胺類、三嗪類中的至少一種或任意多種的組合。
進(jìn)一步地，所述使用的抗靜電劑，為乙氧基化脂肪族烷基胺、乙氧基月桂酷胺、單硬脂酸甘油酯、椰油基乙氧基烷基胺、硬脂酸乙氧基酰胺中的至少一種。
進(jìn)一步地，所述使用的成核劑為芳基磷酸鹽類成核劑。
進(jìn)一步地，所述使用的抗氧劑選自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、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羥基-2,6-二甲基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1h,3h,5h)-三酮、二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯、雙(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基膦酸單乙酯)鈣、n,n’-雙-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰]六甲撐二胺、4,4'-硫代雙(6-叔丁基-3-甲基苯酚)；亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、四(2,4-二叔丁基酚)-4,4-聯(lián)苯基二亞磷酸酯；anoxsyn442、dltp、irganox1035、1192；ultranox815a、817a、naugard900、cyanoxxs4等中的至少一種。
一種抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料的制備，包括以下步驟：
s1、把pp樹脂、增韌劑、相容劑、云母粉、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、成核劑及抗氧劑按照份數(shù)稱量，加入混料機(jī)中混合，將混合好的物料加到雙螺桿擠出機(jī)中；
s2玻璃纖維使用側(cè)喂料工藝經(jīng)過自動計量稱稱量后，經(jīng)熔融共混，擠出造粒，得到抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料。
進(jìn)一步的，所述熔融擠出的條件為加工溫度在180-230度之間，擠出機(jī)的長徑比為40:1
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明通過使用硅烷偶聯(lián)劑對云母粉進(jìn)行預(yù)處理，使pp與云母間有良好的偶聯(lián)作用，改善了填料與pp樹脂間的粘結(jié)強(qiáng)度，從而提高復(fù)合材料的綜合性能。
扁平玻纖的選擇使用，區(qū)別于以往使用的普通玻纖，由于扁平玻纖具有較寬的寬徑比，在熔體流動時，不會造成玻纖的取向，從而橫、縱向收縮率一致，改善了最終制品的翹曲性能，同時材料的表面浮纖現(xiàn)象也得到解決，普通玻纖材料的翹曲變形度會更大。
扁平玻纖與云母粉的共同使用，可以有效改善材料翹曲變形在大幅提升材料力學(xué)性能的情況下，對于增強(qiáng)pp材料的翹曲變形的改善也有很大的幫助。
丙烯基彈性體與成核劑的使用可以有效改善材料翹曲變形，丙烯基彈性體除了有效改善材料的韌性，還能夠與成核劑協(xié)同作用，改善材料翹曲變形。
本發(fā)明通過添加抗靜電劑，可以使pp復(fù)合材料的表面電阻率提高到1010ω，材料抗靜電效果良好。
制備的抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料，具有低翹曲高強(qiáng)度，材料具有抗靜電性能可以有效進(jìn)行防塵，另外由于材料的高耐候性，材料可以在高溫高濕的氙燈老化條件下性能保持率在80％以上，材料可以在風(fēng)輪風(fēng)葉、電機(jī)等方面有很好的應(yīng)用前景。
具體實施方式
為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的方式來實施，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。
本發(fā)明提供實施案例1-4和對比案例1-3，實施例和對比例的制備方法一致，具體步驟如下：
s1、把pp樹脂、增韌劑、相容劑、云母粉、光穩(wěn)定劑、抗靜電劑、成核劑及抗氧劑按照表1的配方中的份數(shù)進(jìn)行稱量，加入混料機(jī)中混合，將混合好的物料加到雙螺桿擠出機(jī)中；云母粉是用3％硅烷偶聯(lián)劑γ―(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷處理后使用。
s2、玻璃纖維使用側(cè)喂料工藝經(jīng)過自動計量稱稱量后，經(jīng)熔融共混，擠出造粒，得到抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料；所述熔融擠出的條件為加工溫度在180-230度之間，擠出機(jī)的長徑比為40:1。
測試翹曲變形使用公司平板模具，在220度注塑溫度，在同樣的注塑工藝條件下注塑出平板，然后測試不同配方注塑制品的變形度，測試結(jié)果如表2所示。
表1實施例和對比例的各組分重量百分比
表2為實施例與對比例的抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料的性能數(shù)據(jù)
對比實施例1與對比例1，隨著光穩(wěn)定劑及抗靜電劑的加入，可以明顯提高材料的耐候性能及材料的表面電阻率，材料的表面電阻率從1016ω提高到1010ω，材料經(jīng)過2500小時氙燈老化后的顏色變化也得到明顯改善，材料的耐候性能明顯提升。對比實施例2與對比例2，丙烯基彈性體與成核劑的加入可以明顯改善材料的變形度，同時提高材料的韌性。實施例2與對比例3，扁平玻纖與普通玻纖對比，我們發(fā)現(xiàn)普通玻纖的變形度更大，應(yīng)為普通玻纖更容易發(fā)生取向，從而造成縱橫面收縮率的不同，翹曲變形更大。
本發(fā)明制備的抗靜電低翹曲玻纖增強(qiáng)耐候pp材料，具有低翹曲高強(qiáng)度，材料具有抗靜電性能可以有效進(jìn)行防塵，另外由于材料的高耐候性，材料可以在高溫高濕的氙燈老化條件下性能保持率在80％以上。扁平玻纖的使用可以保證材料在保證高強(qiáng)度的前提下保證材料的低翹曲性能，丙烯基彈性體與成核劑的使用可以有效改善材料翹曲變形，材料可以在風(fēng)輪風(fēng)葉、電機(jī)等方面有很好的應(yīng)用。
以上所述盡是本發(fā)明的優(yōu)選方案，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，再不脫離本發(fā)明的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和補(bǔ)充，這些改進(jìn)和補(bǔ)充也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。