一种无卤阻燃增强聚丙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无卤阻燃增强聚丙烯复合材料，由下列重量百分比的原料组成：增强聚丙烯母粒２０－４２％，阻燃聚丙烯母粒５８－８０％。所述的增强聚丙烯母粒，以增强聚丙烯母粒的总重量计，由４０－５０％的聚丙烯树脂和５０－６０％的玻璃纤维组成；所述的阻燃聚丙烯母粒，以阻燃聚丙烯母粒的总重量计，由３５－４５％的无卤膨胀型阻燃剂、５４－６３％的聚丙烯树脂和１－２％的加工助剂组成；本发明专利技术还公开了该无卤阻燃增强聚丙烯复合材料的制备方法。本发明专利技术的无卤阻燃增强聚丙烯复合材料，阻燃等级达到１．６ｍｍ　ＵＬ９４－Ｖ０级，适用于电子电器、家用电器等产品，是阻燃尼龙６、阻燃ＰＢＴ、阻燃ＡＢＳ等材料的优良替代品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合材料
，具体涉及一种聚丙烯/玻璃纤维无卣 阻燃增强复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯是一种用量较大的通用塑料，易燃烧，其氧指数仅n.o-18.o %,且成炭率低，易熔滴，所以在很多应用场合都要对其进行阻燃改性。 聚丙烯的阻燃改性技术主要包括在聚丙烯混配时加入添加型阻燃剂或在 合成聚丙烯时加入反应型阻燃剂。目前，用于聚丙烯的阻燃剂有卣系阻燃剂和无卤阻燃剂。在欧盟实行ROHS指令(欧盟第2002/95/EC号指令)和 REACH指令(欧盟《关于化学品注册、评估、许可和限制制度》)后，对 聚丙烯阻燃成分的要求变得更加严格。卣系阻燃剂因燃烧后产生一氧化 碳、醛类、二噁英等有毒气体，给人们的生命财产安全造成"二次危害，， 而受到限制。无囟阻燃体系便成为聚丙烯当前发展的一个趋势，其主要包 括无机物阻燃剂(如氢氧化铝、氢氧化镁等)、硅系阻燃剂和无卣膨胀型 阻燃剂。其中无卤膨胀型阻燃剂是目前最被看好且具有工程应用前景的聚 丙烯阻燃剂，如多聚磷酸铵、三聚氰胺、异氰尿酸三缩水甘油酯(TGIC)、 膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌等。无卤阻燃聚丙烯复合材料的研究，在国内外已有大量的成果。如釆用 氢氧化铝或氢氧化镁阻燃的聚丙烯材料表面光泽较好，但比重较大；釆用 含硅成分的阻燃体系，因价格昂贵，阻燃聚丙烯材料的应用受到限制；采 用多聚磷酸铵、三聚氰胺等复配体系，存在表面改性和包覆处理的缺陷， 阻燃聚丙烯材料在压制成型或其他加工应用中存在阻燃剂易析出分解、耐 热性差等缺点，且添加玻璃纤维后即破坏其阻燃性，无法制备高级别的工 程塑料，极大的限制了该类阻燃剂的应用。公开号为CN1556136的中国 专利技术专利公开了一种无卣膨胀型聚烯烃难燃剂及其制备方法，采用缩水甘油胺类环氧树脂包覆的聚磷酸铵、无机物和三。秦化合物及其衍生物在混合 机中充分混合制得该难燃剂。这种无卣膨胀型聚烯烃难燃剂能在不影响聚 合物机械力学性能的前提下赋予聚合物优异的难燃性，为无卣阻燃聚丙烯 复合材料的研究开辟了 一条新途径。公开号为CN101020774A的中国申请专利公开了 一种环保型阻燃聚 丙烯复合材料及其制备方法，其选用接枝聚烯烃基蒙脱土母料，和一般聚 磷酸铵、三聚氰胺和季戊四醇成分的阻燃剂，加上玻璃纤维，釆用一步熔 融挤出造粒的方法制备阻燃聚丙烯材料。
技术实现思路
本专利技术提供了 一种采用玻璃纤维和无卣膨胀型阻燃剂作为聚丙烯的 改性材料，制备高性能的无卣阻燃增强聚丙烯复合材料。本专利技术还提供了无卣阻燃增强聚丙烯复合材料的制备方法，即采用玻 璃纤维增强，无囟膨胀型阻燃剂与聚丙烯树脂按比例混合，添加加工助剂， 经双螺杆熔融挤出造粒，制备无卣阻燃增强聚丙烯复合材料。一种无卤阻燃增强聚丙烯复合材料，由下列重量百分比的原料组成 增强聚丙烯母粒 20-42% 阻燃聚丙烯母粒 58 - 80 %所述的增强聚丙烯母粒，以增强聚丙烯母粒的总重量计，由40-50 %的聚丙烯树脂和50 - 60%的玻璃纤维混炼而成。所述的阻燃聚丙烯母粒，以阻燃聚丙烯母粒的总总量计，由35-45 %的无卣膨胀型阻燃剂、54-63%的聚丙烯树脂和1 -2%的加工助剂混炼 而成。所述的玻璃纤维为无碱长玻璃纤维，可选用泰山玻纤、桐乡巨石和云 天化玻纤等公司提供的产品。所述的无卤膨胀型阻燃剂为氮、磷系膨胀型阻燃剂，其主要成分为含 三聚氰酸环氧树脂和苯胺环氧树脂包覆的聚磷酸铵、三嗪化合物和无机 物。此阻燃剂采用公开号为CN1556136的中国专利技术专利公开的技术制备。所述的聚丙烯树脂为通用注塑级，可选用大庆石化的T30S、上海石 化的F401、镇海炼化的F3045、新疆独山子的T30S、茂名乙烯的F401等。所述的加工助剂为抗氧剂、润滑剂、相容剂中一种或多种的混合物， 其中抗氧剂、润滑剂和相容剂为高分子材料中常用的抗氧剂、润滑剂和相 容剂，选用常规的市售产品，在制备过程中可以根据实际情况选择性加入。一种无卣阻燃增强聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤按照上述各组分的含量，(1) 将聚丙烯树脂在双螺杆挤出机中180-23(TC下熔融，在熔融过 程中添加玻璃纤维，连续熔融剪切混炼后挤出造粒，制备增强聚丙烯母粒；(2) 将无卣膨胀型阻燃剂、聚丙烯树脂和加工助剂混合均匀，加入 双螺杆挤出机中，在160-200。C下连续熔融剪切混炼后挤出造粒，制备阻 燃聚丙烯母粒，其阻燃等级为0.8mm UL-94 VO级。(3) 按玻璃纤维含量为10-26%和阻燃剂含量20-36%的要求，将 增强聚丙烯母粒和阻燃聚丙烯母粒，经高速搅拌，达到均匀分散，形成无 卣阻燃增强聚丙烯复合材料，整个体系阻燃等级为1.6mmUL94-VO级。本专利技术的无卣阻燃增强聚丙烯复合材料是采用阻燃母粒和增强母粒 两步法制备的，玻璃纤维的含量比原有阻燃聚丙烯复合材料有明显的增 加，实现无卣阻燃聚丙烯材料的工程塑料化。本专利技术的无卣阻燃增强聚丙烯复合材料，结合高等级无卣阻燃和玻璃 纤维，阻燃等级达到1.6mm UL94 - VO级，拉伸强度60Mpa以上，弯曲 强度80Mpa以上，热变形温度135。C以上，适用于电子电器、家用电器 等产品，是阻燃尼龙6、阻燃PBT、阻燃ABS等材料的优良替代品。具体实施方式 实施例1:向双螺杆挤出机中加入50%聚丙烯树脂，在180-23(TC下熔融，同 时添加50%玻璃纤维，连续熔融剪切混炼后挤出造粒，制备增强聚丙烯母 粒;将35 %无卣膨胀型阻燃剂、63 %聚丙烯树脂和2 %加工助剂混合均匀， 加入双螺杆挤出机中，在160-200。C下连续熔融剪切混炼后挤出造粒，制 备阻燃聚丙烯母粒；取20%增强聚丙烯母粒和80%阻燃聚丙烯母粒，经高速搅拌混合均匀，配制成无卣阻燃增强聚丙烯复合材料。其玻璃纤维含量10%,阻燃剂含量28 % ，复合材料的阻燃等级为1.6mm UL94 - V0级。实施例2:向双螺杆挤出机中加入45%聚丙烯树脂，在180-230。C下熔融，同 时添加55%玻璃纤维，连续熔融剪切混炼后挤出造粒，制备增强聚丙烯母 粒;将40 %无卣膨胀型阻燃剂、58 %聚丙烯树脂和2 %加工助剂混合均匀， 加入双螺杆挤出冲几中，在160-200。C下连续熔融剪切混炼后挤出造粒，制 备阻燃聚丙烯母粒；取30%增强聚丙烯母粒和70%阻燃聚丙烯母粒，经高速搅拌混合均 匀，配制成无卣阻燃增强聚丙烯复合材料。其玻璃纤维含量16.5%,阻燃 剂含量28 % ,复合材料的阻燃等级为1.6mm UL94 - V0级。实施例3:向双螺杆挤出机中加入40%聚丙烯树脂，在180-230。C下熔融，同 时添加60%玻璃纤维，连续熔融剪切混炼后挤出造粒，制备增强聚丙烯母 粒；将45 %无囟膨胀型阻燃剂、54 %聚丙烯树脂和1 %加工助剂混合均匀， 加入双螺杆挤出机中，在160-200。C下连续熔融剪切混炼后挤出造粒，制 备阻燃聚丙烯母粒；取42%增强聚丙烯母粒和58%阻燃聚丙烯母粒，经高速搅拌混合均 匀，配制成无卣阻燃增强聚丙烯复合材料。其玻璃纤维含量25.2%,阻燃 剂含量26.1 % ，复合材料的阻燃等级为1.6mm UL94 - V0级。对上述复合材料进行性能测试将实施例1、例2和例3中的无卣阻燃增强聚丙烯复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃增强聚丙烯复合材料，由下列重量百分比的原料组成：　增强聚丙烯母粒　２０－４２％　阻燃聚丙烯母粒　５８－８０％　所述的增强聚丙烯母粒，以增强聚丙烯母粒的总重量计，由４０－５０％的聚丙烯树脂和５０－６０％的玻璃纤维混炼而成；　所述的阻燃聚丙烯母粒，以阻燃聚丙烯母粒的总重量计，由３５－４５％的无卤膨胀型阻燃剂、５４－６３％的聚丙烯树脂和１－２％的加工助剂混炼而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡增坤，
申请(专利权)人：蔡增坤，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]