本发明专利技术提供一种物理发泡填充阻燃聚丙烯材料及其制备方法，其是由聚丙烯25-84份、高熔体强度聚乙烯5-20份、无机填充物1-15份、阻燃剂5-20份、阻燃协效剂3-10份、相容剂2-10份、主抗氧剂0.1-1份、辅助抗氧剂0.1-1份、分散剂0.5-1份经混合、挤出、发泡注塑所得。所述高熔体强度聚乙烯的粘度为5.0*104-1.0*105帕斯卡秒，其在温度为190℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为0.5-2g/10min。本发明专利技术在聚丙烯中加入了一定量的高熔体强度聚乙烯对聚丙烯进行改性，提高了材料的低温性能，并采用超临界氮气进行发泡，从而避免熔体发生破裂，并降低最终制品的密度，同时提高制品的阻燃性能，达到减重并保证了其刚性与外表美观要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚合物加工
，具体涉及一种物理发泡填充阻燃聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯（PP）是一种结构规整的结晶性聚合物，常为白色粒料或粉料，是无味、无毒、质轻的热塑性树脂。聚丙烯具备易加工、冲击强度、挠曲性以及电绝缘性好等优点，并具有良好的耐化学性能，在汽车工业、家用电器、电子、包装、建材及家具等方面具有广泛的应用。但是PP也存在一些不足之处，如耐寒性差、低温易脆断、收缩率大、抗蠕变性差，还有易燃等缺陷，因此需要对聚丙烯进行改性，尤其高阻燃性的聚丙烯也一直是改性聚丙烯的研究重点。近年来，许多行业都面临着降本减重的问题，尤其是汽车行业，发泡材料是在注塑过程中通入一定量气体，将制品的密度降低，从而达到减重的目的，可在现有制件基础上进行降本，从模具结构上解决刚性的问题，且不影响汽车制品皮纹外观，既保证了制品的性能，又保持了其外观的美观性。目前发泡材料成型一般有两种方式：一种是化学发泡，其是在产品基体配方中加入一定量的发泡剂进行成型，化学发泡对成型的工艺要求严格；另一种是物理发泡，是在熔体中通入气体得到发泡制品。中国专利（CN102040775A）公开了一种阻燃聚丙烯材料，是由高流动性均聚聚丙烯25-50%、高流动性共聚聚丙烯25-50%、阻燃剂10-33%、无机增强剂5-30%、阻隔性添加剂1-10%、耐热增强剂0.1-3%、抗氧剂和成核剂0.1-4%、复合颜料0.1-3%、内外润滑剂1-5%组成，此专利也属于无机填料改性阻燃聚丙烯材料，但是其最终成型方式不为发泡成型，且高流动性材料也无法进行发泡成型。。中国专利（CN102372855A）公开了一种超临界法制备预发泡聚丙烯，此专利是运用超临界流体法，利用物理发泡剂，将聚丙烯作增加熔体强度处理，并通过特殊的预发泡工艺，制备出预发泡聚丙烯材料；其制备方法主要采用PP与PE交联，同时通过添加无机填料与弹性体增加其熔程达到增加熔体强度的目的，但是此专利添加组分复杂，极性与非极性组分的相容性会影响其发泡聚丙烯材料的性能稳定，所以基体在共混之前需要较长时间的表面处理。
技术实现思路
针对以上现有技术的局限性，本专利技术的目的是提供一种物理发泡填充阻燃聚丙烯材料及其制备方法。本专利技术的技术方案如下：一种物理发泡填充阻燃聚丙烯材料，该材料是由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯25-84份；高熔体强度聚乙烯5-20份；无机填充物1-15份；阻燃剂5-20份；阻燃协效剂3-10份；相容剂2-10份；主抗氧剂0.1-1份；辅助抗氧剂0.1-1份；分散剂0.5-1份。所述高熔体强度聚乙烯的粘度为5.0*104-1.0*105帕斯卡秒，其在温度为190℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为0.5-2g/10min。所述聚丙烯在温度为230℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为1-15g/10min，其重均相对分子质量为1.0×105～6.0×105。所述无机填充物为粒径为1250-2500目的滑石粉。所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、十溴联苯醚或四溴双酚A双(2，3-二溴丙基)醚。所述阻燃协效剂为三氧化二锑、氧化锌或二氧化锰。所述主抗氧剂为受阻酚类中单酚抗氧剂、双酚抗氧剂或多元酚抗氧剂；所述辅助抗氧剂选自亚磷酸酯类抗氧剂或含硫化合物。所述亚磷酸酯类抗氧剂选自亚磷酸烷基酯、亚磷酸芳基酯或亚磷酸烷基芳基酯；所述含硫化合物选自硫代酯、硫醚、二硫化物或硫醇。所述分散剂选自聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺。本专利技术另一个目的是提供一种物理发泡填充阻燃聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）将聚丙烯25-84份、高熔体强度聚乙烯5-20份、无机填充物1-15份、阻燃剂5-20份、阻燃协效剂3-10份、相容剂2-10份、主抗氧剂0.1-1份、辅助抗氧剂0.1-1份、分散剂0.5-1份放入高混机中，于60-80℃温度进行混合3-8min；（2）将混合物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中进行挤出造粒；（3）将（2）中粒子加入发泡专用注塑机，并通入占其重量百分比为15%-30%的超临界氮气进行发泡注塑成型，所述发泡专用注塑机各区温度为175-190℃、压力为25-65MPa、保压压力为15-40MPa。本专利技术同现有技术相比，具有以下有益效果：1、本专利技术在聚丙烯中加入了一定量的高熔体强度聚乙烯，而聚乙烯材料本身比聚丙烯材料的耐低温性能好，可提高制品的耐低温性能；并且可以增加熔体强度，避免在发泡过程中发生熔体破裂。2、本专利技术采用超临界氮气进行发泡，，氮气的冲入可以降低最终制品的密度，以达到减重的目的；同时还能增强制品的阻燃效果。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明。本专利技术实施例中所用的双螺杆挤出机的长径比30：1，生产厂家是德国BRABEBDER公司。下述实施例所用发泡专用注塑机的各区温度为175-190℃、压力为25-65MPa、保压压力为15-40MPa。所述高熔体强度聚乙烯的粘度为5.0*104-1.0*105帕斯卡秒，其在温度为190℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为0.5-2g/10min。所述聚丙烯在温度为230℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为1-15g/10min，其重均相对分子质量为1.0×105～6.0×105。本专利技术的产品采用GB的标准进行测试，挤出粒料经过注塑机成型得到测试样条，在23℃、相对湿度50%条件下稳定24h后进行性能测试，所进行的物理机械性能测试有：阻燃性：按照GB/T2408（燃烧性能的测试水平法和垂直法）进行测试；熔融指数：按照GB/T3682标准制样测试；密度：按照GB/T1033标准制样测试。实施例11）将聚丙烯25份、高熔体强度聚乙烯20份、滑石粉1250目15份、十溴二苯乙烷20份、三氧化二锑10份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物10份、单酚抗氧剂1份、亚磷酸烷基酯1份、分散剂聚乙烯蜡0.5份放入高混机中，于80℃温度进行混合3min；2）将混合物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中挤出造粒；3）将2）中粒子加入发泡专用注塑机，并通入占其重量百分比为15%的超临界氮气进行发泡注塑成型。实施例21）将聚丙烯84份、高熔体强度聚乙烯5份、滑石粉2000目1份、十溴联苯醚5份、氧化锌3份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物2份、双酚抗氧剂0.1份、亚磷酸芳基酯0.1份、分散剂乙撑双硬脂酰胺1份放入高混机中，于60℃温度进行混合8min；2）将混合物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中挤出造粒；3）将2）中粒子加入发泡专用注塑机，并通入占其重量百分比为30%的超临界氮气进行发泡注塑成型。实施例31）将聚丙烯50份、高熔体强度聚乙烯10份、滑石粉2500目10份、四溴双酚A双(2，3-二溴丙基)醚15份、二氧化锰10份、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物5份、多元酚抗氧剂0.5份、亚磷酸烷基芳基酯0.5份、分散剂聚乙烯蜡0.8份放入高混机中，于70℃温度进行混合5min；2）将混合物料加入各区温度为180-200℃的双螺杆挤出机中挤出造粒；3）将2）中粒子加入发泡专用注塑机，并通入占其重量百分比为25%的超临界氮气进行发泡注塑成型。实施例41）将聚丙烯29份、高熔体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种物理发泡填充阻燃聚丙烯材料，其特征在于：该材料是由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯 25‑84份；高熔体强度聚乙烯 5‑20份；无机填充物 1‑15份；阻燃剂 5‑20份；阻燃协效剂 3‑10份；相容剂 2‑10份；主抗氧剂 0.1‑1份；辅助抗氧剂 0.1‑1份；分散剂 0.5‑1份；所述高熔体强度聚乙烯的粘度为5.0*104‑1.0*105帕斯卡秒，其在温度为190℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为0.5‑2g/10min。...
【技术特征摘要】
1.一种物理发泡填充阻燃聚丙烯材料，其特征在于：该材料是由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯25-84份；高熔体强度聚乙烯5-20份；无机填充物1-15份；阻燃剂5-20份；阻燃协效剂3-10份；相容剂2-10份；主抗氧剂0.1-1份；辅助抗氧剂0.1-1份；分散剂0.5-1份；所述高熔体强度聚乙烯的粘度为5.0*104-1.0*105帕斯卡秒，其在温度为190℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为0.5-2g/10min。2.根据权利要求1所述的物理发泡填充阻燃聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯在温度为230℃、负荷为2.16kg下的熔融指数为1-15g/10min，其重均相对分子质量为1.0×105～6.0×105。3.根据权利要求1所述的物理发泡填充阻燃聚丙烯材料，其特征在于：所述无机填充物为粒径为1250-2500目的滑石粉。4.根据权利要求1所述的物理发泡填充阻燃聚丙烯材料，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物。5.根据权利要求1所述的物理发泡填充阻燃聚丙烯材料，其特征在于：所述阻燃剂为十溴二苯乙烷、十溴联苯醚或四溴双酚A双(2，3-二溴丙基)醚。6.根据权利要求1所述的物理发泡填充阻燃聚丙烯材料，其特征在于：所述阻燃协效剂为三氧化二锑、氧化锌或二氧化锰。...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，梁娜，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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