本发明专利技术公开了一种高耐热无卤阻燃聚丙烯复合材料，包括以下重量份的组分：聚丙烯树脂100份，玻璃纤维10-20份，金属纤维10-20份，环保溴系阻燃剂10-25份，阻燃协效剂2-8份，耐热改性剂2-5份，增韧剂5-10份，偶联剂2-8份，抗氧剂2-5份；其中，所述阻燃协效剂是由三氧化二锑、无机粉体和超高分子量聚硅氧烷组成的复配物，该复配物中三氧化二锑的重量百分含量为25-75％。其采用优势互补玻璃纤维和金属纤维复合增强聚丙烯，可以得到综合力学性能优异和耐高温的聚丙烯复合材料。另外，高效环保溴系阻燃剂的加入，可以在较少添加量的情况下达到优异的阻燃效果，从而得到综合性能优异的聚丙烯复合材料，扩大了聚丙烯材料的应用范围。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无卤阻燃领域，具体涉及一种高耐热无卤阻燃聚丙烯复合材料。
技术介绍
聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90-0.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一，它对水特别稳定，在水中的吸水率仅为0.01 %，分子量约8万到15万，成型性好，广泛应用于化工、建筑、轻工、汽车、家电、包装等领域。当随着社会的进步与发展，对材料性能的要求越来越高，普通的聚丙烯必须经过改性，赋予其高性能，方能满足需要。聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，但在塑料材料中仍属于偏低的品种；聚丙烯具有良好的耐热性，制品能在100°C以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150°C也不变形，但不能在更高温度下使用；另外，由于聚丙烯由C、H元素组成，极易燃烧，为了减少火灾事件频频发生造成的人身伤害和财产损失，对聚丙烯进行阻燃早已成为迫在眉睫的任务。
技术实现思路
本专利技术提供一种高耐热无卤阻燃聚丙烯复合材料，解决了现有技术中存在的普通聚丙烯的力学性能及耐热性不能应用在需优异力学性能和耐高温领域及易燃烧的技术问题。本专利技术的技术方案是，一种高耐热无卤阻燃聚丙烯复合材料包括以下重量份的组分:聚丙烯树脂100份，玻璃纤维10-20份，金属纤维10-20份，环保溴系阻燃剂10-25份，阻燃协效剂2-8份，耐热改性剂2-5份，增韧剂5-10份，偶联剂2-8份，抗氧剂2_5份；其中，所述阻燃协效剂是由三氧化二锑、无机粉体和超高分子量聚硅氧烷组成的复配物，该复配物中三氧化二锑的重量百分含量为25-75%。本专利技术的特点还在于，超高分子量聚硅氧烷的分子量彡3万，在温度为25°C时，其粘度彡500mPa *s，其选自带甲基聚硅氧烷、带苯基聚硅氧烷、带乙烯基聚硅氧烷、带酰胺基聚硅氧烷、带环氧基聚硅氧烷、带异丁基聚硅氧烷、带苯乙烯基聚硅氧烷和带环状结构聚硅氧烷中的一种或几种的混合物；无机粉体为滑石粉、钛白粉、立德粉、碳酸镁、硫酸钡、云石粉、云母粉、天然硅石、硅灰石粉、高岭土和长石粉中的一种或几种的混合物。玻璃纤维选自无碱、中碱、高碱、高弹高强、抗碱、耐化学玻璃纤维的一种或几种的混合物。金属纤维选自不锈钢纤维、碳钢纤维、铸铁纤维、高温合金纤维、铜纤维、铝纤维、镍纤维中的一种或几种的混合物。环保溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧和聚合型阻燃剂FR-EmeraldlOOO中的一种或几种的混合物。耐热改性剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐三元共聚物。 增韧剂选自极性单体接枝热塑性弹性体，极性单体选自马来酸酐及其类似物，丙烯酸及其酯类衍生物中的一种或几种的混合物，热塑性弹性体选自乙烯-Ct-辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的任意一种或两种的混合物。偶联剂选自Y _(2，3环氧丙氧)丙基二甲氧基??圭烧、异丁基二乙氧基娃烧中的一种。抗氧剂由受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂组成。本专利技术的有益效果是，本专利技术的高耐热无卤阻燃聚丙烯复合材料，采用优势互补玻璃纤维和金属纤维作为增强材料，可以得到综合力学性能优异和耐高温的聚丙烯复合材料。另外，高效环保溴系阻燃剂的加入，可以在较少添加量的情况下达到优异的阻燃效果，从而得到综合性能优异的聚丙烯复合材料，扩大了聚丙烯材料的应用范围。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。本专利技术的高耐热无卤阻燃聚丙烯复合材料包括以下重量份的组分:聚丙烯树脂100份，玻璃纤维10-20份，金属纤维10-20份，环保溴系阻燃剂10-25份，阻燃协效剂2_8份，耐热改性剂2-5份，增韧剂5-10份，偶联剂2-8份，抗氧剂2-5份；其中，所述阻燃协效剂是由三氧化二锑、无机粉体和超高分子量聚硅氧烷组成的复配物，该复配物中三氧化二锑的重量百分含量为25-75%。其中，超高分子量聚硅氧烷的分子量> 3万，在温度为25 °C时，其粘度^ 500mPa.s，其选自带甲基聚硅氧烷、带苯基聚硅氧烷、带乙烯基聚硅氧烷、带酰胺基聚硅氧烷、带环氧基聚硅氧烷、带异丁基聚硅氧烷、带苯乙烯基聚硅氧烷和带环状结构聚硅氧烷中的一种或几种的混合物；无机粉体为滑石粉、钛白粉、立德粉、碳酸镁、硫酸钡、云石粉、云母粉、天然硅石、硅灰石粉、高岭土和长石粉中的一种或几种的混合物；玻璃纤维选自无碱、中碱、高碱、高弹高强、抗碱、耐化学玻璃纤维的一种或几种的混合物；金属纤维选不锈钢纤维、碳钢纤维、铸铁纤维、高温合金纤维、铜纤维、铝纤维、镍纤维中的一种或几种的混合物；环保溴系阻燃剂为十溴二苯乙烷、溴化环氧和聚合型阻燃剂FR-EmeraldlOOO中的一种或几种的混合物；耐热改性剂为苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺-马来酸酐三元共聚物，增韧剂选自极性单体接枝热塑性弹性体，极性单体选自马来酸酐及其类似物，丙烯酸及其酯类衍生物中的一种或几种的混合物，热塑性弹性体选自乙烯-α -辛烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物和乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的任意一种或两种的混合物；偶联剂选自Υ_(2，3环氧丙氧)丙基二甲氧基??圭烧、异丁基二乙氧基娃烧中的一种；抗氧剂由受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅抗氧剂组成。本专利技术的高耐热无卤阻燃聚丙烯复合材料制备方法如下:步骤1:将聚丙烯树脂100份，环保溴系阻燃剂10-25份，阻燃协效剂2_8份，耐热改性剂2-5份，增韧剂5-10份，偶联剂2-8份，抗氧剂2-5份，加入到高速混合机中混合；步骤2:将上述混合物加入到双螺杆挤出机中，玻璃纤维10-20份，金属纤维10-20份从挤出机的侧进料口进入，挤出温度控制在180?200°C之间，螺杆转速为200-300转/分钟，在螺杆的剪切、混炼及输送下，物料得以充分熔化、复合，再经过挤出造粒、干燥得到改性聚丙烯颗粒；步骤3:将改性聚丙烯颗粒加入到注塑机中加工成所需样条，冷却、切粒、包装成成品，注塑条件为:料筒温度190-220°C，模具温度50?70°C，注塑压力5_10MPa。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。玻璃纤维作为补强材料应用时，最大的特征是抗拉强度大，抗拉强度在标准状态下是6.3?6.9g/d，湿润状态5.4?5.8g/d，密度2.54。另外，其耐热性好，温度达300°C时对强度没影响。其还有优良的电绝缘性，是高级的电绝缘材料，耐化学腐蚀性强，一般只被浓碱、氢氟酸和浓磷酸腐蚀。因此，采用玻璃纤维增强聚丙烯可以赋予聚丙烯复合材料高抗拉强度、高模量、耐高温的特点。但是玻璃纤维存在脆性大，耐磨性差的缺点，容易造成聚丙烯复合材料抗冲击轻度不足。金属纤维与有机、无机纤维相比，具有高的弹性、高的耐磨性、好的通气性、导电性、导磁性、导热性以及自润滑性和烧结性，应用范围广阔。其高弹性与高耐磨性恰好弥补了玻璃纤维存在脆性大，耐磨本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高耐热无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：聚丙烯树脂100份，玻璃纤维10‑20份，金属纤维10‑20份，环保溴系阻燃剂10‑25份，阻燃协效剂2‑8份，耐热改性剂2‑5份，增韧剂5‑10份，偶联剂2‑8份，抗氧剂2‑5份；其中，所述阻燃协效剂是由三氧化二锑、无机粉体和超高分子量聚硅氧烷组成的复配物，该复配物中三氧化二锑的重量百分含量为25‑75％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：齐海港，
申请(专利权)人：西安艾菲尔德复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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