一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法技术

技术编号:19302734 阅读:24 留言:0更新日期:2018-11-03 03:09
本发明专利技术公开了一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法。这种制备方法是将无卤膨胀型阻燃剂均匀撒在聚丙烯预浸玻纤毡表面,再将至少三层撒有无卤膨胀型阻燃剂的聚丙烯预浸玻纤毡重合叠放,热压成型,得到无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材。本发明专利技术直接将粉体阻燃剂播撒到聚丙烯预浸玻纤毡表面,然后采用热压成型工艺直接多层复合而成玻纤聚丙烯预浸料热塑性复合板材。所制得的聚丙烯预浸料热塑性复合板材力学性能及阻燃性能优异。

Preparation method of halogen-free intumescent flame retardant glass fiber reinforced polypropylene plate

The invention discloses a preparation method of halogen-free intumescent flame retardant glass fiber reinforced polypropylene plate. The preparation method is that halogen-free intumescent flame retardant is evenly sprayed on the surface of polypropylene preprepreg glass fiber felt, and then at least three layers of polypropylene preprepreg glass fiber felt with halogen-free intumescent flame retardant are overlapped and hot-pressed to form halogen-free intumescent flame retardant glass fiber reinforced polypropylene plate. The powder flame retardant is directly sprayed on the surface of polypropylene preprepreg glass fiber felt, and then the glass fiber polypropylene preprepreg thermoplastic composite sheet is directly compounded by hot pressing process. The polypropylene prepreg thermoplastic composite plate has excellent mechanical and flame retardant properties.

【技术实现步骤摘要】
一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法
本专利技术涉及一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法。
技术介绍
玻纤聚丙烯预浸料热塑性复合板材(GMT),是以丙纶玻纤混纺的玻璃纤维毡为主要增强骨架,采用聚丙烯薄膜以及热熔胶薄膜作为浸润剂和粘接剂,在一定压力和温度下复合而成。有强度高、密度小、低温韧性好、耐热性好、成型收缩小等一系列优点,在汽车制造行业中应用广泛。由于玻纤的灯芯效应,GMT产品阻燃难度较大,一般的解决方案都是先将聚丙烯薄膜、热熔胶薄膜制备成阻燃聚丙烯薄膜或者阻燃热熔胶薄膜,将丙纶丝制备成阻燃丙纶丝,之后与玻纤毡复合,生产过程复杂,工艺影响大,阻燃效果评估流程长。需要做成阻燃聚丙烯改性粒子,再吹塑或者流延成膜,也是做成阻燃聚丙烯改性粒子拉丝成丙纶纤维。受制于吹塑、流延以及拉丝工艺,阻燃剂的选择极为有限。CN1807497A中采用聚磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇搭配成可膨胀型阻燃剂,然后将可膨胀型阻燃剂、聚丙烯、抗氧剂等塑化造粒后,然后与玻纤、聚丙烯等混炼,然后模压或者挤出成片状与玻纤毡模压形成玻纤增强聚丙烯阻燃复合材料,该法虽然可以得到阻燃玻纤聚丙烯复合材料,但是可膨胀型阻燃剂经历了两次或多次热处理过程(塑化造粒、混炼、模压、挤出),一方面可膨胀型阻燃剂在这一过程当中容易发生降解问题,一方面需要产业链上下游厂家配合才能够得到最终的玻璃纤维增强聚丙烯复合材料,流程过长。CN103374174A、CN107129631A、CN106147019A、CN100419018C、CN102417661A等都是先将阻燃剂和不同助剂与聚丙烯混合造粒后,再制备复合材料,都存在上述可膨胀型阻燃剂受热时间过长,工艺流程复杂等特点。CN103950251A将无卤阻燃剂粉末和粘合胶液一起喷洒到增强纤维和热塑性树脂制成的薄毡上,然后通过预刺和主刺收卷成中间品毡,然后再进行拉幅烘箱熟化,然后再送入热机热压,最后经过冷压辊定性制备成阻燃轻质纤维增强热塑性树脂复合材料。该法相对简便易行,但对GMT制备厂商来说,要求具备针刺制毡设备,限制了该法在产业当中的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法。本专利技术所采取的技术方案是:一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法,是将无卤膨胀型阻燃剂均匀撒在聚丙烯预浸玻纤毡表面,再将至少三层撒有无卤膨胀型阻燃剂的聚丙烯预浸玻纤毡重合叠放,热压成型,得到无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材。制备方法中,聚丙烯预浸玻纤毡的玻璃纤维质量含量为15%~70%,聚丙烯预浸玻纤毡的幅宽≤2m,聚丙烯预浸玻纤毡的克重为600g/m2~1800g/m2。制备方法中,各层聚丙烯预浸玻纤毡撒有的无卤膨胀型阻燃剂质量相同。制备方法中,无卤膨胀型阻燃剂的添加量占聚丙烯预浸玻纤毡的质量百分比为10%~30%。制备方法中,无卤膨胀型阻燃剂由以下质量百分比的原料组成:酸源40%~75%;碳源15%~50%;协效剂0.5%~10%。制备方法的无卤膨胀型阻燃剂中,酸源为多聚磷酸铵,三聚氰胺聚磷酸盐,有机次膦酸盐中的至少一种;碳源为季戊四醇、双季戊四醇、可膨胀石墨中的至少一种;协效剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三聚氰胺氰尿酸盐、硼酸锌、氯化锌中的至少一种。制备方法中,热压成型的条件是:温度为120℃~230℃,压力为5MPa~20MPa,时间为20秒~120秒。本专利技术的有益效果是:本专利技术直接将粉体阻燃剂播撒到聚丙烯预浸玻纤毡表面,然后采用热压成型工艺直接多层复合而成玻纤聚丙烯预浸料热塑性复合板材。所制得的聚丙烯预浸料热塑性复合板材力学性能及阻燃性能优异,可以满足JTT1905-2016营运客车内饰材料阻燃特性中对于内饰板材、行李舱覆盖物、地板基材及其他内饰材料的要求。具体实施方式一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法,是将无卤膨胀型阻燃剂均匀撒在聚丙烯预浸玻纤毡表面,再将至少三层撒有无卤膨胀型阻燃剂的聚丙烯预浸玻纤毡重合叠放,热压成型,得到无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材。优选的,制备方法中,聚丙烯预浸玻纤毡的玻璃纤维质量含量为15%~70%,聚丙烯预浸玻纤毡的幅宽≤2m,聚丙烯预浸玻纤毡的克重为600g/m2~1800g/m2。优选的,制备方法中,各层聚丙烯预浸玻纤毡撒有的无卤膨胀型阻燃剂质量相同。优选的,制备方法中,无卤膨胀型阻燃剂的添加量占聚丙烯预浸玻纤毡的质量百分比为10%~30%。优选的,制备方法中,无卤膨胀型阻燃剂由以下质量百分比的原料组成:酸源40%~75%;碳源15%~50%;协效剂0.5%~10%。优选的,制备方法的无卤膨胀型阻燃剂中,酸源为多聚磷酸铵,三聚氰胺聚磷酸盐,有机次膦酸盐中的至少一种;进一步优选的,酸源为多聚磷酸铵。优选的,制备方法的无卤膨胀型阻燃剂中,碳源为季戊四醇、双季戊四醇、可膨胀石墨中的至少一种;进一步优选的,碳源为季戊四醇、可膨胀石墨中的至少一种。优选的,制备方法的无卤膨胀型阻燃剂中,协效剂为氢氧化铝、氢氧化镁、三聚氰胺氰尿酸盐、硼酸锌、氯化锌中的至少一种;进一步优选的,协效剂为硼酸锌。进一步优选的,无卤膨胀型阻燃剂由以下质量百分比的原料组成:多聚磷酸铵50%~60%;可膨胀石墨25%~35%;季戊四醇8%~15%;硼酸锌0.5%~2%。优选的,制备方法中,热压成型的条件是:温度为120℃~230℃,压力为5MPa~20MPa,时间为20秒~120秒。以下通过具体的实施例对本专利技术的内容作进一步详细的说明。实施例中所用的原料如无特殊说明,均可从常规商业途径得到。实施例1:将206克多聚磷酸铵、124克可膨胀石墨、41.2克季戊四醇、4.12克硼酸锌混匀后取出分成三等份,每份约125克。将每份阻燃剂均匀播撒在幅宽为0.5m,长度为0.67m,克重为1500g/m2,玻纤含量为40wt%的聚丙烯预浸玻纤毡表面,将三层带有阻燃剂粉末的聚丙烯预浸玻纤毡重合叠放好后,在150℃下,10MPa的压力下放入模压机模压60秒后取出,冷却后切割成阻燃样条,经测试氧指数为30,垂直燃烧速率为≤20mm/min,水平燃烧为A-0。实施例2:将150克多聚磷酸铵、99克可膨胀石墨、45克季戊四醇、6克硼酸锌混匀后取出分成三等份,每份100克。将每份阻燃剂均匀播撒在幅宽为1m,长度为0.8m,克重为600g/m2,玻纤含量为30wt%的聚丙烯预浸玻纤毡表面,将三层带有阻燃剂粉末的聚丙烯预浸玻纤毡重合叠放好后,在130℃下,15MPa的压力下放入模压机模压50秒后取出,冷却后切割成阻燃样条,经测试氧指数为31,垂直燃烧速率为≤20mm/min,水平燃烧为A-0。实施例3:将170克多聚磷酸铵、85克可膨胀石墨、40克季戊四醇、5克硼酸锌混匀后取出分成三等份,每份100克。将每份阻燃剂均匀播撒在幅宽为0.8m,长度为0.5m,克重为1800g/m2,玻纤含量为60wt%的聚丙烯预浸玻纤毡表面,将三层带有阻燃剂粉末的聚丙烯预浸玻纤毡重合叠放好后,在200℃下,8MPa的压力下放入模压机模压80秒后取出,冷却后切割成阻燃样条,经测试氧指数为32,垂直燃烧速率为≤30mm/min,水平燃烧为A-0。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法,其特征在于:将无卤膨胀型阻燃剂均匀撒在聚丙烯预浸玻纤毡表面,再将至少三层撒有无卤膨胀型阻燃剂的聚丙烯预浸玻纤毡重合叠放,热压成型,得到无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材。

【技术特征摘要】
1.一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法,其特征在于:将无卤膨胀型阻燃剂均匀撒在聚丙烯预浸玻纤毡表面,再将至少三层撒有无卤膨胀型阻燃剂的聚丙烯预浸玻纤毡重合叠放,热压成型,得到无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材。2.根据权利要求1所述的一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法,其特征在于:聚丙烯预浸玻纤毡的玻璃纤维质量含量为15%~70%,聚丙烯预浸玻纤毡的幅宽≤2m,聚丙烯预浸玻纤毡的克重为600g/m2~1800g/m2。3.根据权利要求2所述的一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法,其特征在于:各层聚丙烯预浸玻纤毡撒有的无卤膨胀型阻燃剂质量相同。4.根据权利要求3所述的一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯板材的制备方法,其特征在于:无卤膨胀型阻燃剂的添加量占聚丙烯预浸...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱红芳韩立尚娄晓田科巍陈蓬勃杨正高陈钢
申请(专利权)人:广东聚石化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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