一种高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料，包含以下重量百分比的基材组分：聚丙烯20%～50%、高抗冲聚苯乙烯母粒5%～10%、溴系阻燃剂15%～25%、协效阻燃剂5%～10%、填充母粒20%～35%、链段结合剂0.1%～5%；还含有抗氧剂和加工助剂；其中高抗冲聚苯乙烯母粒的基材由高抗冲聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯接枝物组成；填充母粒的基材由聚丙烯树脂、无机填料、偶联剂和聚丙烯接枝物组成。制备方法为：原料混合均匀后加入螺杆挤出机中进行熔融共混反应并挤出造粒即得。本发明专利技术的复合材料具有较好的刚性和韧性，高温低析出性能，良好的抗冲击发白特性，可以应用于家用电器、汽车零部件以及电动工具等领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚 丙烯-聚苯乙烯复合材料及其制备方法。 一种高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合 材料及其制备方法
技术介绍
聚丙烯是五大通用塑料之一，已在化工、建筑、轻工、汽车、家电、包装等工业部门 广泛应用。但随着行业的发展，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。由于聚丙烯自身结构特点，导致PP在使用过程中易受到拉 伸、弯曲、冲击等外力的影响而出现应力发白现象，严重时还会影响产品的性能和质量，所 以在一些家用电器、玩具、汽车零部件以及电动工具等应用领域，同时需要聚丙烯具有良好 的刚性和韧性以及优异的耐应力发白性能。于是许多专利通过多种途径解决聚丙烯的韧性 及应力发白问题，但是针对涉及改善阻燃聚丙烯应力发白问题的专利基本没有。例如，专利 CN101709124A公开了一种耐折叠抗应力发白非阻燃聚丙烯材料，通过在高抗冲聚丙烯基材 中添加弹性体及自制的抗应力发白母粒提高材料的韧性和耐应力发白性能，虽然所述材料 显示出非常高的抗冲击性能，但是共聚聚丙烯用量太多，导致材料的刚性下降严重，同时耐 应力发白也没有期望的那么高。专利CN101058655A公开了一种耐应力发白及应力开裂填 充聚丙烯材料，通过聚乙烯来改善应力发白，但是其采用的是嵌段共聚聚丙烯，且共聚聚丙 烯用量过多，致使材料的耐应力发白并不是很好。
技术实现思路
为解决上述现有技术的不足，本专利技术的首要目的在于提供一种高刚性高耐热抗 冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料，该阻燃复合物不仅良好的抗冲击发白性能，并 且具有较高的刚性和韧性，以及高温低析出性能。 本专利技术的另一目的在于提供上述高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙 烯复合材料的制备方法。 本专利技术是通过以下技术方案实现：一种高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚 苯乙烯复合材料，包含以下重量百分比的基材组分： 聚丙烯 20%?50% ?'抗冲聚本乙烯_粒5%?10% &系附燃剂 15%?25% 协效關.燃剂： 5%?10% 填充母粒； 20%?35% 链段结介剂： 0. 还含有抗氧剂和加工助剂，与基材组分的重量比分别为0. 2?4:100和0. 2? 4:100 ； 其中高抗冲聚苯乙烯母粒的基材由高抗冲聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯 接枝物组成；填充母粒的基材由聚丙烯树脂、无机填料、偶联剂和聚丙烯接枝物组成。 更优选的，所述的基材组分由以下重量百分比原料组成： 聚丙烯 3(爲?《% 尚办[冲聚本乙細权 5%?10% 溴系W燃剂 15%?25% 协效丨狙燃剂： 5%?10% 填充付粒： 20%?35% 链段结IV剂： 1%?5%。 优选的，所述的聚丙烯为共聚聚丙烯和均聚聚丙烯中的一种或两者的混合物，其 熔融指数范围为〇· l-100g/10min。 所述的溴系阻燃剂为溴二苯乙烷、十溴联苯醚、十溴联苯乙烷、聚溴化苯乙烯、八 溴醚、八溴S醚中的一种或其两种以上的混合物。 所述的协效阻燃剂为锑白。 所述的抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。 所述的加工助剂为硬脂酸锌或硬脂酸钙。 所述的链段结合剂为氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸 酯、过氧化苯甲酰叔丁酯或双叔丁基过氧化物二异丙基苯中的一种或一种以上的混合物。 优选的，所述高抗冲聚苯乙烯母粒组成为：22%?40%高抗冲聚苯乙烯树脂、 55%?68%聚丙烯树脂、5%?10%聚苯乙烯接枝物，0. 2?4%加工助剂，均为重量百分 t匕。高抗冲聚苯乙烯树脂包括本体法或悬浮法制得的接枝型高冲击强度苯乙烯中一种或 两种的混合物，其熔融指数范围为〇. l-l〇〇g/l〇min ;聚丙烯包括共聚聚丙烯和均聚聚丙烯 中的一种或两种的混合物，其熔融指数范围为〇. l-l〇〇g/l〇min ;聚苯乙烯接枝物为马来 酸、衣康酸、丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯与聚苯乙烯（SEBS)弹性体的接枝产物， 接枝率为0.3-1. 2% ;加工助剂为硬脂酸锌或硬脂酸锌。高抗冲聚苯乙烯母粒的制备方法 为：将高抗冲聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯接枝物，和加工助剂按配比混合均匀，在 190-230°C熔融挤出造粒。 所述填充母粒的组成为：15 %?40 %聚丙烯树脂、50 %?75 %份无机填料、 5%?10%偶联剂、5 %?10%聚丙烯接枝物，0. 2?4%加工助剂，均为重量百分比。其 中的聚丙烯包括共聚聚丙烯和均聚聚丙烯中的一种或两种的混合物，其熔融指数范围为 0. l-100g/10min ;无机填料为平均粒径0. 1-15微米的滑石粉、碳酸|丐、云母、娃灰石、硫酸 钡、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁、炭黑和粘土中的一种或一种以上的混合物；偶联剂为环 氧硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的一种或一种以上的混合物；聚丙烯接枝 物为马来酸、衣康酸、丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的接枝产物，接枝率为 0. 3-1. 2%;加工助剂为硬脂酸锌或硬脂酸锌。填充母粒的制备方法为：将聚丙烯树脂、无机 填料、偶联剂、聚丙烯接枝物和加工助剂按配比混合均匀，在190_230°C熔融挤出造粒。 上述高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料的制备方法，其特 征在于，包括以下步骤：将聚丙烯、高抗冲聚苯乙烯母粒、溴系阻燃剂、协效阻燃剂、填充母 粒、链段结合剂和加工助剂按配比混合，170-210°C熔融挤出。优选的，用螺杆挤出机挤出， 螺杆挤出机的转速为50-400转/分；挤出物经水冷却，切粒，即得到高刚性高耐热抗冲击发 白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料。 本专利技术与现有技术相比，具有如下优点： 本专利技术所制得的阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料，具有良好的抗冲击发白性能， 同时也具备较高的刚性和韧性以及高温下的低析出性能。我们首先通过通过制备高抗冲聚 苯乙烯母粒，使得聚丙烯和高抗冲聚苯乙烯通过SEBS接枝物相容，并使得高抗冲聚苯乙烯 中的橡胶粒子均匀且牢固得分散在基体中，然后通过制得填充母粒，加入偶联剂和接枝物 将聚丙烯树脂与无机填料界面紧密结合，两相不易剥离，然后将两种母粒加入其他组分中， 通过高抗冲聚苯乙烯中的橡胶粒子来吸收能力改善韧性，链段结合剂则发挥桥梁作用，即 连接了分子链，将链段构架成网络结构，这样大大束缚了无机填料的移动，使制得的阻燃聚 丙烯能够具有良好的抗应力发白性能以及较好的刚性和韧性，并且网络结构大大束缚了阻 燃剂等低分子的物质，使之无法在高温条件下迁移至制品表面。 【具体实施方式】 下面通过【具体实施方式】来进一步说明本专利技术，以下实施例为本专利技术较佳的实施方 式，但本专利技术的实施方式并不受下述实施例的限制。 实施例1 (1)制备高抗冲聚苯乙烯HIPS母粒： 将38重量份的高抗冲聚苯乙烯树脂（烙融指数为15g/10min)、55重量份聚丙烯 树脂（熔融指数为l〇g/l〇min)、7重量份马来酸酐接枝SEBS (熔融指数为2g/10min、接枝率 为0. 8% )和0. 4份加工助剂硬脂酸钙混合均匀，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯‑聚苯乙烯复合材料，其特征在于，包含以下重量百分比的基材组分： 还含有抗氧剂和加工助剂，与基材组分的重量比分别为0.2～4:100和0.2～4:100； 其中高抗冲聚苯乙烯母粒的基材由高抗冲聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯接枝物组成； 填充母粒的基材由聚丙烯树脂、无机填料、偶联剂和聚丙烯接枝物组成。

【技术特征摘要】
1. 一种高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料，其特征在于，包含 以下重量百分比的基材组分： 聚丙烯 2W?50% 抗冲聚苯乙Μ母粒 5%?10% 溴系丨Μ燃剂 15%?2? 协效阻燃剂： 5%?10% 填充母粒： 20%?35% 链段结介剂： 0. 1%~5% 还含有抗氧剂和加工助剂，与基材组分的重量比分别为〇. 2?4:100和0. 2?4:100 ; 其中高抗冲聚苯乙烯母粒的基材由高抗冲聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯接枝 物组成； 填充母粒的基材由聚丙烯树脂、无机填料、偶联剂和聚丙烯接枝物组成。2. 权利要求1所述的高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料，其特 征在于，所述高抗冲聚苯乙烯母粒组成为：22%?40%高抗冲聚苯乙烯树脂、55%?68% 聚丙烯树脂、5%?10%聚苯乙烯接枝物，0. 2?4%加工助剂，均为重量百分比； 所述填充母粒的组成为：15%?40%聚丙烯树脂、50%?75%份无机填料、5%?10% 偶联剂、5%?10%聚丙烯接枝物，0. 2?4%加工助剂，均为重量百分比。3. 权利要求2所述高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料，其特征 在于，所述高抗冲聚苯乙烯母粒通过以下方法制备：将高抗冲聚苯乙烯树脂、聚丙烯树脂、 聚苯乙烯接枝物，和加工助剂按配比混合均匀，在190-230°C熔融挤出造粒； 所述填充母粒通过以下方法制备：将聚丙烯树脂、无机填料、偶联剂、5聚丙烯接枝物 和加工助剂按配比混合均匀，在190?230°C熔融挤出造粒。4. 权利要求2所述的高刚性高耐热抗冲击发白阻燃聚丙烯-聚苯乙烯复合材料，其 特征在于，高抗冲聚苯乙烯母粒中的高抗冲聚苯乙烯树脂包括本体法或悬浮法制得的 接枝型高冲击强度苯乙烯中一种或两种的混合物，其熔融指数范围为〇. l-l〇〇g/l〇min ; 聚丙烯包括共聚聚丙烯和均聚聚丙烯中的一种或两种的混合物，其熔融指数范围为 0. l-100g/10min ;聚苯乙烯接枝物为马来酸、衣康酸、丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯 与聚苯乙烯弹性体的接产物，接枝率为0. 3-1. 2% ;所述的加工助剂为硬脂酸锌或硬脂酸 锌； 填...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨磊，刘乐文，邵华，杨泽，何威，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31