本发明专利技术提供了一种氢氧化镁晶须改性的聚丙烯材料及其制备方法，所述材料主要由以下组分按重量份计组成：聚丙烯树脂100份、氢氧化镁晶须0～40份且不包括0、润滑剂0～3份且不包括0和稳定剂0～3份且不包括0。本发明专利技术以聚丙烯树脂为基体材料，以氢氧化镁晶须作为改性剂，在特定的工艺条件下将基体材料、改性剂以及添加剂进行混炼制备得到氢氧化镁晶须改性的聚丙烯材料，该材料与用普通氢氧化镁和聚丙烯制得的复合材料相比较，断裂强度和断裂伸长率有明显提高，并且阻燃性能也优于普通氢氧化镁和聚丙烯制得的复合材料。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于复合材料领用，设及一种聚丙締材料及其制备方法，尤其设及一种氨 氧化儀晶须改性的聚丙締材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙締（P巧是五大通用塑料之一，它具有许多优良性能，如烙点高（167°C)，耐 热，制品可用蒸汽消毒，密度0. 90g/cm3等，是最轻的通用塑料；其耐腐蚀，强度、刚性和透明 性都比聚乙締好等。由于其生产成本低，综合力学性能好，聚丙締被广泛地用到化工、化纤、 建筑、轻工W及包装等领域。但聚丙締氧指数在16~19之间，烙融区窄，在燃烧试验中产生 烙滴，达不到FV-0级，属易燃材料，运使它在电子和电器等领域中的应用受到限制。为此， 通常在聚丙締材料中添加阻燃剂来提高其阻燃性能。研究和开发无面、低烟和无毒的阻燃 PP体系是一个既有重大社会效益又有显著经济效益的课题。 21世纪人们对多功能材料的研发及使用尤为关注，对材料多功能性及环保性能要 求越来越高，因此品质好、功能多且绿色环保的高端材料是目前材料界研发及生产的主要 方向之一。氨氧化儀用作高分子材料的阻燃剂，具有无毒、抑烟和阻燃效果好等特点，现阶段 被广泛应用于PP制品中，W制得无面阻燃产品。而普通氨氧化儀产品作为阻燃剂添加到聚 合物中主要有两个缺点：一是为了起到阻燃效果，氨氧化儀的添加量需很才能起到良好的 阻燃效果；二是与聚合物基体的相容性较差。若要获得很好的阻燃效果，氨氧化儀的添加量 往往需要达到50份（晶须质量/基体质量）W上，运会大大降低复合材料的力学性能和加 工性能，很难达到实际使用的质量要求。所W在增强氨氧化儀阻燃效果的同时不改变或不 明显降低基体材料本身的力学性能是目前急于解决的问题之一。CN102604230A公开了一种复合改性氨氧化儀/聚丙締高抗冲无面阻燃复合材 料，由聚丙締、氨氧化儀、乙締-醋酸乙締共聚物及硫化剂和助硫化剂组成，该复合材料在 制备过程中需要添加大量的氨氧化儀才能达到阻燃效果。CN104987598A公开了一种阻燃聚丙締改性塑料，该阻燃聚丙締改性塑料包括如 下重量份的物质：聚丙締100~120份、碳酸巧1~10份、单硬脂酸甘油醋0. 8~3份、Ξ下 氧基乙基憐酸醋1~3份、纳米氨氧化侣1~2份、纳米氨氧化儀1~5份、聚乙二醇0. 1~ 0.8份；该材料虽然阻燃剂添加量少，但其添加的氨氧化物与基体的相容性较差，导致了材 料力学性能的下降。 研究表明，氨氧化儀同聚合物基体的附着能力及氨氧化儀的团聚程度对复合材料 的力学性能影响显著，而氨氧化儀晶体形貌是运些影响因素的关键因素之一。普通氨氧化 儀为六方片状晶体，晶粒趋向于二次凝聚，是一种强极性化合物，具有亲水憎油性，与聚合 物分子的相容性较差。把氨氧化儀添加到聚合物材料中时，会在材料界面产生空隙，导致材 料的机械力学性能（主要是拉伸强度和断裂伸长率）下降。形貌特殊的氨氧化儀晶体对基 体材料的力学性能有很好的补强效果，但形貌不同补强效果不同。 为此，研究出一种兼具良好阻燃性能和力学性能的PP材料是亟需解决的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种氨氧化儀晶须改性的聚丙締 材料及其制备方法，本专利技术结合了氨氧化儀晶须良好的耐热、隔热、绝热和增强等性能，W 及PP材料的广泛应用和易燃特点，采用氨氧化儀晶须对聚丙締基料进行改性，制备出拉伸 强度、冲击强度W及阻燃性能均明显高于普通氨氧化儀/聚丙締复合材料的氨氧化儀晶须 改性的聚丙締材料。 本专利技术W普通的市售聚丙締（P巧材料为基料，W氨氧化儀晶须为改性剂，在特定 的工艺条件下将基料与改性剂按比例进行混炼，制成氨氧化儀晶须改性的聚丙締材料。所 制得的复合材料与用普通氨氧化儀和PP制得的复合材料相比较，断裂强度和断裂伸长率 有明显提高，并且阻燃性能也优于普通氨氧化儀和PP制得的复合材料。 为达此目的，本专利技术采用W下技术方案： 第一方面，本专利技术提供了一种氨氧化儀晶须改性的聚丙締材料，所述材料主要由 W下原料按重量份计组成： 聚丙稀树脂 100份 氨氧化镑晶须 0~40份且不包括0 涧滑剂 0~3份且不包括0 稳定剂 0~3份且不包括0。 其中，氨氧化儀晶须的重量份可为5份、10份、15份、20份、25份、30份、35份或40 份等；润滑剂的重量份可为0. 5份、1份、1. 5份、2份、2. 5份或3份等；稳定剂的重量份可为 0. 5份、1份、1. 5份、2份、2. 5份或3份等。 其中，所述聚丙締树脂即为市场上出售的普通聚丙締粒状原料。 作为本专利技术的优选方案，所述材料主要由W下原料按重量份计组成： 聚丙婦树脂 100份 氨氧化镑晶须 20~30份 涧滑剂 1~2份 稳定剂 1~2份。 进一步优选为，所述材料主要由W下原料按重量份计组成： 聚两婦树脂 100份 氨氧化僕晶须 30愤 润滑剂 1份 稳定剂 1傲6 其中，本专利技术所述的"主要由"意指除所述组分外，还可W包括其他组分，例如偶联 剂等，除此之外，本专利技术所述的"主要由"还可W替换为封闭式的"由……组成"。 作为本专利技术的优选方案，所述氨氧化儀晶须的直径为0. 1~3μπι，例如0. 1μπκ 0. 5μηι、1μηι、1.5μηι、2μηι、2. 5μηι或 3μηι等；长径t：k> 15,例女日 20、25、30、35、40、45、50、 55、60、65、70、75、80、85或90W及更大的长径比。 优选地，所述氨氧化儀晶须的长径比为80~100,例如80、85、90、95或100等。 优选地，所述氨氧化儀晶须的纯度>95%。优选地，所述氨氧化儀晶须的热分解溫度为330~350°C，例如330°C、335°C、340°12/邑、151112/邑、131112/邑、1〇1112/邑、71112/邑、 5m2/g或 3m2/g等。 本专利技术中，氨氧化儀晶须对聚丙締材料进行改性，可W起到阻燃、抑烟W及增强力 学性能的作用。运是因为较大长径比的晶须能够均匀分布到PP材料基体上，当材料受热 且达到330~350°CW上时氨氧化儀晶须才会分解，且能避免材料燃烧，进而起到了阻燃作 用。 进一步的，氨氧化儀晶须增强材料性能的机理为： 氨氧化儀晶须改性的聚丙締材料在其拉伸断裂过程中，经历了一个塑性变形、界 面解离和脆断的过程。由于氨氧化儀晶须为单晶体，具有较高的弹性模量，复合材料在外力 作用下经历了一定的塑性变形之后，晶须开始承担和吸收大部分外来的作用力，通过晶须 传导使其对于基体的作用力大为减弱，在一定的范围内，基体中的晶须越多且分布的越均 匀，晶须所承受和消耗的作用力就越大，因此复合材料的断裂强度也就会逐步加大。当拉应 力达到足够大时，复合材料表面及其内部会出现许多微小裂纹并向多个方向扩展，当裂纹 扩展到晶须所在的位置时，由于晶须的弹性模量极高，裂纹一般难W穿过晶须继续按原来 的方向扩展，裂纹发生偏转致使局部作用力改变了方向，进一步消耗作用能量。偏转后的裂 纹因扩展路径的增长需要消耗更多的能量，运些因素都导致材料断裂强度的增加。 作为本专利技术的优选方案，所述润滑剂为聚乙締蜡、乙撑双硬脂酷胺或硬脂酸中任 意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：聚乙締蜡和乙撑双硬脂酷胺 的组合体系，乙撑双硬脂酷胺和硬脂酸的组本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种氢氧化镁晶须改性的聚丙烯材料，其特征在于，所述材料主要由以下原料按重量份计组成：
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：范魏魏，范伟伟，罗顺，
申请(专利权)人：江苏达胜高聚物股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。