一种连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法技术

连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，由多层阻燃树脂基板和连续纤维增强基板组成；其特征在于：所述的多层阻燃树脂基板和连续纤维增强基板通过皮带复合机复合成型。本发明专利技术，在保证材料力学性能，表观质量的前提下，使材料满足阻燃等级的要求，提高了材料的阻燃性能，拓宽了连续玻纤增强聚丙烯材料的应用范围。

Continuous glass fiber reinforced flame retardant polypropylene composite material and preparation method thereof

Continuous glass fiber reinforced polypropylene composite material and preparation method thereof, a multi-layer flame retardant resin substrate and continuous fiber reinforced substrate composition; which is characterized in that the multilayer flame retardant resin wherein the substrate and continuous fiber reinforced composite molding composite substrate by belt machine. In the invention, ensure the mechanical properties of the material, the apparent quality of the premise, to meet the requirements of flame retardant grade material, improve the flame retardant performance, broaden the scope of application of continuous glass fiber reinforced polypropylene material.

【技术实现步骤摘要】
一种连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术属于复合材料
，特别涉及一种连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
连续纤维增强PP（聚丙烯）复合材料与传统的热固性复合材料相比具有环保、无VOC排放、耐冲击性能好、耐低温性能好、质轻、吸湿性小，易加工，可回收等优点;与其他连续纤维增强热塑性材料如：PET（聚酯）、PA（聚酰胺）、PPS（聚苯硫醚）、PES（聚醚砜）、PEEK（聚醚醚酮）等相比，具有易加工，可回收，成本低廉的优势，因此在连续纤维增强热塑性材料阵营中占有较高的比例。但是因为聚丙烯的碳氢结构，极易燃烧，氧指数仅为17.4左右，燃烧速率快，并伴有熔滴，限制了其在阻燃等级要求较高领域的应用。传统的阻燃通过直接向材料中添加阻燃剂达到阻燃效果，却往往以牺牲材料的力学性能为代价，且生产过程中阻燃剂在长时间高温下容易分解，造成产品质量下降，阻燃效果降低，使连续玻纤增强聚丙烯材料失去竞争优势。
技术实现思路
针对以上不足，本专利技术通过优化材料结构，在保证材料力学性能，表观质量的前提下，使材料满足阻燃等级的要求。本专利技术采用了以下的技术方案：连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，由多层阻燃树脂基板和连续纤维增强基板组成；其特征在于：所述的多层阻燃树脂基板和连续纤维增强基板通过皮带复合机复合成型。所述的阻燃树脂基板是聚丙烯与相容剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂、阻燃剂的合成，其中相容剂为PP-g-MAH，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂中的一种或多种复配。所述的阻燃剂为溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、有机硅系阻燃剂、膨胀型阻燃剂中的一种；溴系阻燃剂是十溴二苯乙烷、十溴联苯醚、八溴联苯醚、四溴联苯醚、四溴双酚A、六溴环十二烷、双三嗅苯氧乙烷、TBA/PC低聚物中的一种或多种组合；磷系阻燃剂是红磷、磷酸铵盐、聚磷酸铵，膨胀型阻燃剂是双季戊四醇、有机次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、三氧化二锑中的一种或多种组合。所述的抗氧剂是受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。所述的润滑剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、聚乙烯蜡中的一种或多种的复配。所述的连续纤维增强基板至少有一层连续纤维增强聚丙烯复合材料。本专利技术的制备方法，以重量百分比计，包括以下步骤：1）、制备连续纤维增强基板：将至少两层连续玻璃纤维增强PP单向预浸带材按照0°、45°、90°不同组合方式铺设，180-200℃下加热复合成基板；2）、制备阻燃基板：材料比重为：聚丙烯40-85%，相容剂3-5%，偶联剂0.2-0.5%，抗氧剂0.2-0.5%，阻燃剂10-55%；将上述物料混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融挤出，压延成型；挤出机温度控制在200-220℃，辊压压力为0.5~5Mpa，基板厚度为0.5-2.0mm；3）、铺层：将阻燃基板和连续纤维基板按预设的两层结构或多层结构铺层；4）、制备连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料：将连续纤维基板与阻燃基板通过皮带复合机复合成型，即为连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，复合机温度：180℃-200℃。本专利技术，在保证材料力学性能，表观质量的前提下，使材料满足阻燃等级的要求。提高了材料的阻燃性能，拓宽了连续玻纤增强聚丙烯材料的应用范围。附图说明图1是本专利技术的连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料铺层结构示意图。具体实施方式一种连续玻纤增强聚阻燃丙烯复合材料，由阻燃基板和连续纤维增强基板组成；所述的阻燃树脂基板为聚丙烯（PP）与相容剂，抗氧剂，偶联剂，润滑剂，阻燃剂等组成。其中相容剂为PP-g-MAH，偶联剂为硅烷偶联剂，钛酸酯偶联剂，磷酸酯偶联剂中的一种或多种复配。阻燃剂为溴系阻燃剂，包括有十溴二苯乙烷（DBDPE）、十溴联苯醚(DBDPD)、八溴联苯醚(OBDPO)、四溴联苯醚(TBDPO)、四溴双酚A(TBA)、六溴环十二烷(HBDC)、双(三嗅苯氧)乙烷、TBA/PC低聚物；磷系阻燃剂有红磷、磷酸铵盐、聚磷酸铵(APP)，无机氢氧化物包括氢氧化镁、氢氧化铝；有机硅系阻燃剂；膨胀型阻燃剂(IFR)包括双季戊四醇，有机次磷酸铝，三聚氰胺氰尿酸盐；三氧化二锑，使用其中的一种或多种组合。所述的连续纤维增强基板至少有一层连续纤维增强聚丙烯复合材料。本专利技术的制备方法，包括以下步骤：1、制备连续纤维增强基板：将至少两层连续玻璃纤维增强PP单向预浸带材按照0°、45°、90°不同组合方式铺设，180-200℃下加热复合成基板；2、制备阻燃基板：材料比重为：聚丙烯40-85%，相容剂3-5%，偶联剂0.2-0.5%，抗氧剂0.2-0.5%，阻燃剂10-55%；将上述物料混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融挤出，压延成型；挤出机温度控制在200-220℃，辊压压力为0.5~5Mpa，基板厚度为0.5-2.0mm；3、铺层：将阻燃基板和连续纤维基板按预设的两层结构或多层结构铺层；4、制备连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料：将连续纤维基板与阻燃基板通过皮带复合机复合成型，即为连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，复合机温度：180℃-200℃。由图1知，是本专利技术的连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料铺层结构示意图。所述的多层阻燃基板结构为两层结构、夹心结构或多层结构。实施例1：1、制备连续纤维增强基板：将连续纤维增强聚丙烯单向预浸带材按照0°、90°铺设，加热压合成基板。2、制备阻燃基板，材料百分比为：聚丙烯60%，相容剂5%，磷酸酯偶联剂0.4%，受阻酚类抗氧剂0.2%，亚磷酸酯类抗氧剂0.3%，润滑剂芥酸酰胺0.1%，溴-锑复配阻燃剂34%。加工方式：将上述物料按比例混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融挤出，压延成型。挤出机温度控制在200-220℃，辊压压力为0.5~5Mpa，基板厚度为0.5mm。3、制备连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料：将连续纤维基板与阻燃基板通过皮带复合机复合成型。复合机温度，180℃-200℃。实施例2：1、制备连续纤维增强基板：将连续纤维增强聚丙烯单向预浸带材按照0°、90°铺设，加热压合成基板。2、制备阻燃基板，材料比重为：聚丙烯40%，相容剂5%，钛酸酯偶联剂0.5%，受阻酚类抗氧剂0.2%，亚磷酸酯类抗氧剂0.3%，氢氧化铝（ATH）阻燃剂53%，润滑剂聚乙烯蜡1.0%。加工方式：将上述物料按比例混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融挤出，压延成型。挤出机温度控制在190-210℃，辊压压力为0.5~5Mpa，基板厚度为0.5mm。3、制备连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料：将连续纤维基板与阻燃基板通过皮带复合机复合成型。复合机温度，180℃-200℃。实施例3：1、制备连续纤维增强基板：将连续玻璃纤维增强PP单向预浸带材按照0°、90°铺设，加热压合成基板。2、制备阻燃基板，材料比重为：聚丙烯65%，相容剂5%，硅烷偶联剂0.5%，受阻酚类抗氧剂0.2%，亚磷酸酯类抗氧剂0.2%，润滑剂芥酸酰胺0.1%，有机次磷酸铝和三聚氰胺氰尿酸盐复配阻燃剂29%。加工方式：将上述物料按比例混合均匀，通过双螺杆挤出机熔融挤出，压延成型。挤出机温度控制在200-220℃，辊压压力为0.5~5Mpa，基板厚度为0.5mm。3、制备连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料：将连续纤维基板与阻燃基板通过皮带复合机复合成型。复合机温度，180℃-200℃。实施例4：1、制本文档来自技高网...

【技术保护点】
连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，由多层阻燃树脂基板和连续纤维增强基板组成；其特征在于：所述的多层阻燃树脂基板和连续纤维增强基板通过皮带复合机复合成型。

【技术特征摘要】
1.连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，由多层阻燃树脂基板和连续纤维增强基板组成；其特征在于：所述的多层阻燃树脂基板和连续纤维增强基板通过皮带复合机复合成型。2.根据权利要求1所述的连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的阻燃树脂基板是聚丙烯与相容剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂、阻燃剂的合成，其中相容剂为PP-g-MAH，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂中的一种或多种复配。3.根据权利要求2所述的连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的阻燃剂为溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、有机硅系阻燃剂、膨胀型阻燃剂中的一种；溴系阻燃剂是十溴二苯乙烷、十溴联苯醚、八溴联苯醚、四溴联苯醚、四溴双酚A、六溴环十二烷、双三嗅苯氧乙烷、TBA/PC低聚物中的一种或多种组合；磷系阻燃剂是红磷、磷酸铵盐、聚磷酸铵，膨胀型阻燃剂是双季戊四醇、有机次磷酸铝、三聚氰胺氰尿酸盐、三氧化二锑中的一种或多种组合。4.根据权利要求2所述的连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂是受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。5.根据权利要求2所述的连续玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的润滑剂为油酸酰胺、芥酸酰胺、聚乙烯蜡中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱华平，史玉龙，
申请(专利权)人：江苏奇一科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32