一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料，该材料包括以下重量百分比含量的各组分：聚丙烯50～70％、矿物10～25％、相容剂3～8％、无卤阻燃剂5～15％、协效阻燃剂0～5％、偶联剂0.2～1.0％、抗氧剂0.1～0.5％、润滑剂0.1～0.5％、多面体倍半硅氧烷3~10%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物2~8%、酚醛纤维0.1~0.6%、腈氯纶0.1~0.3%、磺酸盐阻燃剂0.1~0.8%；与现有技术相比，本发明专利技术具有以下有益效果：本发明专利技术通过添加多面体倍半硅氧烷和丁二烯苯乙烯溴化共聚物大大的提升了其阻燃性，1.6mm阻燃可达到V0级，且具有良好的力学性能，丁二烯苯乙烯溴化共聚物其分子量较大，且不会迁移折出，不会水解降解，耐老化耐水性能好，另外酚醛纤维和腈氯纶为无卤本质阻燃高分子材料，阻燃和环保性能好。

Mineral enhanced halogen free flame retardant polypropylene composite material and preparation method thereof

The invention provides a mineral reinforced halogen free flame retardant polypropylene composite, which includes the following components of weight percentage content: Polypropylene 50 to 70%, minerals 10 to 25%, compatibilizer 3 to 8%, halogen free flame retardant 5 to 15%, synergistic flame retardant 0 to 5%, coupling agent 0.2 1%, antioxidant 0.1 ~ 0.5%, and lubrication. 0.1 to 0.5%, polyhedral polysiloxane 3~10%, butadiene styrene brominated copolymer 2~8%, phenolic fiber 0.1~0.6%, nitrile vinyl chloride 0.1~0.3% and sulfonate flame retardant 0.1~0.8%. Compared with existing technology, the present invention has the following beneficial effects: the invention is by adding polyhedral polyhedral silsesquioxane and butadiene styrene bromination. The polymer greatly improves its flame retardancy, 1.6mm flame retardant can reach V0 grade and has good mechanical properties. The molecular weight of butadiene styrene brominated copolymer is large, and it will not be removed, hydrolytic degradation, aging resistance and water resistance, and phenolic fiber and nitrile chloride as halogen-free essential flame retardant polymer material. Good combustion and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
本专利技术涉及一种聚丙烯材料及其制备方法，具体涉及一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。
技术介绍
矿物增强聚丙烯复合材料因其良好的强度、模量和外观，应用极为广泛。矿物改性可以提高填充PP塑料的热变形温度，增加制品尺寸稳定性、降低成型收缩率、提高刚性；而且，随着社会的发展和人们对材料特性要求的不断增加，矿物增强聚丙烯材料中赋予其阻燃性，以扩大符合材料的应用范围。目前多用卤系以满足复合材料的上述要求，但不符合环保要求。一般的无卤阻燃剂容易出现水华现象和阻燃剂析出问题，影响复合材料的加工和制品表观。一般的聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)相容剂对无卤阻燃剂的阻燃性具有反作用，改善矿物增强聚丙烯的同时，却降低了复合材料的阻燃性能，严重影响材料要求的功能多样化特点的目标。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术提供了一种无需更换滤芯也无需清洗滤芯或低成本清洗滤芯的净化装置。为实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是：一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料，该材料包括以下重量百分比含量的各组分：聚丙烯50～70％、矿物10～25％、相容剂3～8％、无卤阻燃剂5～15％、协效阻燃剂A0～5％、协效阻燃剂B0～5％、偶联剂0.2～1.0％、抗氧剂0.1～0.5％、润滑剂0.1～0.5％、多面体倍半硅氧烷3~10%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物2~8%、酚醛纤维0.1~0.6%、腈氯纶0.1~0.3%、磺酸盐阻燃剂0.1~0.8%。优选的，所述材料按照重量百分比包括：聚丙烯53％、矿物12％、相容剂5％、无卤阻燃剂9％、协效阻燃剂A2.5％、协效阻燃剂B2％、偶联剂0.6％、抗氧剂0.3％、润滑剂0.2％、多面体倍半硅氧烷6%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物4%、酚醛纤维0.12%、腈氯纶0.15%、磺酸盐阻燃剂0.4%。一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其具体步骤如下：1）按上述重量份数，分别取聚丙烯53％、矿物12％、相容剂5％、无卤阻燃剂9％、协效阻燃剂2.5％干燥备用；2）取干燥后的一半的聚丙烯与偶联剂0.6％、抗氧剂0.3％、磺酸盐阻燃剂0.4%、酚醛纤维0.12%、腈氯纶0.15%和润滑剂0.2％混合均匀；3）将步骤1）中干燥后的聚丙烯、矿物、相容剂、无卤阻燃剂、协效阻燃剂混合均匀放入双螺杆机中熔融挤出，制得矿物增强聚丙烯母粒，加工温度为160-230°C，整个挤出停留时间为1-2分钟，压力为12-19MPa，排气真空度达7-18kPa；4）将步骤2）中的混合物并放入双螺杆机中熔融挤出，在熔融过程中添加多面体倍半硅氧烷6%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物4%，制得阻燃聚丙烯母粒，加工温度为160-230°C，整个挤出停留时间为1-2分钟，压力为12-19MPa，排气真空度达7-18kPa；5）将步骤3）和4）制得的矿物增强聚丙烯母粒和阻燃聚丙烯母粒搅拌，分散均匀后，经挤出机后并冷却；6）冷却后切粒成8～12mm的颗粒，获得矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料。优选的，其具体步骤如下：1）将步骤1）中干燥后的聚丙烯、矿物、相容剂、无卤阻燃剂、协效阻燃剂混合均匀放入双螺杆机中熔融挤出，制得矿物增强聚丙烯母粒，加工温度为210°C，整个挤出停留时间为1分钟，压力为15MPa，排气真空度达9kPa；2）将步骤2）中的混合物并放入双螺杆机中熔融挤出，在熔融过程中添加多面体倍半硅氧烷6%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物4%，制得阻燃聚丙烯母粒，加工温度为210°C，整个挤出停留时间为1分钟，压力为15MPa，排气真空度达9kPa。上述技术方案的有益之处在于：1、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过添加多面体倍半硅氧烷和丁二烯苯乙烯溴化共聚物大大的提升了其阻燃性，1.6mm阻燃可达到V0级，且具有良好的力学性能，丁二烯苯乙烯溴化共聚物其分子量较大，且不会迁移折出，不会水解降解，耐老化耐水性能好，另外酚醛纤维和腈氯纶为无卤本质阻燃高分子材料，阻燃和环保性能好。2、本专利技术添加了磺酸盐阻燃剂大大的增强了材料的机械强度，应用前景广泛。下面将对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。具体实施方式实施例1所述的一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料，该材料包括以下重量百分比含量的各组分：聚丙烯53％、矿物12％、相容剂5％、无卤阻燃剂9％、协效阻燃剂A2.5％、协效阻燃剂B2％、偶联剂0.6％、抗氧剂0.3％、润滑剂0.2％、多面体倍半硅氧烷6%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物4%、酚醛纤维0.12%、腈氯纶0.15%、磺酸盐阻燃剂0.4%。一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其具体步骤如下：1）按上述重量份数，分别取聚丙烯53％、矿物12％、相容剂5％、无卤阻燃剂9％、协效阻燃剂A2.5％、协效阻燃剂B2％干燥备用；2）取干燥后的一半的聚丙烯与偶联剂0.6％、抗氧剂0.3％、磺酸盐阻燃剂0.4%、酚醛纤维0.12%、腈氯纶0.15%和润滑剂0.2％混合均匀；3）将步骤1）中干燥后的聚丙烯、矿物、相容剂、无卤阻燃剂、协效阻燃剂A、协效阻燃剂混合均匀放入双螺杆机中熔融挤出，制得矿物增强聚丙烯母粒，加工温度为210°C，整个挤出停留时间为1分钟，压力为15MPa，排气真空度达9kPa；4）将步骤2）中的混合物并放入双螺杆机中熔融挤出，在熔融过程中添加多面体倍半硅氧烷6%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物4%，制得阻燃聚丙烯母粒，加工温度为210°C，整个挤出停留时间为1分钟，压力为15MPa，排气真空度达9kPa；5）将步骤3）和4）制得的矿物增强聚丙烯母粒和阻燃聚丙烯母粒搅拌，分散均匀后，经挤出机后并冷却；6）冷却后切粒成8～12mm的颗粒，获得矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料。实施例2如实施例1所述的一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料，该材料包括以下重量百分比含量的各组分：聚丙烯50％、矿物10％、相容剂3％、无卤阻燃剂5％、协效阻燃剂1％、偶联剂0.2％、抗氧剂0.1％、润滑剂0.1％、多面体倍半硅氧烷3%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物2%、酚醛纤维0.1%、腈氯纶0.1%、磺酸盐阻燃剂0.1%。一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其具体步骤如下：1）按上述重量份数，分别取聚丙烯50％、矿物10％、相容剂3％、无卤阻燃剂5％、协效阻燃剂1％干燥备用；2）取干燥后的一半的聚丙烯与偶联剂0.2％、抗氧剂0.1％、磺酸盐阻燃剂0.1%、酚醛纤维0.1%、腈氯纶0.1%和润滑剂0.1％混合均匀；3）将步骤1）中干燥后的聚丙烯、矿物、相容剂、无卤阻燃剂、协效阻燃剂混合均匀放入双螺杆机中熔融挤出，制得矿物增强聚丙烯母粒，加工温度为1600°C，整个挤出停留时间为1分钟，压力为12MPa，排气真空度达7kPa；4）将步骤2）中的混合物并放入双螺杆机中熔融挤出，在熔融过程中添加多面体倍半硅氧烷6%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物4%，制得阻燃聚丙烯母粒，加工温度为160°C，整个挤出停留时间为1分钟，压力为12MPa，排气真空度达7kPa；5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：该材料包括以下重量百分比含量的各组分：聚丙烯50～70％、矿物10～25％、相容剂3～8％、无卤阻燃剂5～15％、协效阻燃剂0～5％、偶联剂0.2～1.0％、抗氧剂0.1～0.5％、润滑剂0.1～0.5％、多面体倍半硅氧烷3~10%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物2~8%、酚醛纤维0.1~0.6%、腈氯纶0.1~0.3%、磺酸盐阻燃剂0.1~0.8%。

【技术特征摘要】
1.一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：该材料包括以下重量百分比含量的各组分：聚丙烯50～70％、矿物10～25％、相容剂3～8％、无卤阻燃剂5～15％、协效阻燃剂0～5％、偶联剂0.2～1.0％、抗氧剂0.1～0.5％、润滑剂0.1～0.5％、多面体倍半硅氧烷3~10%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物2~8%、酚醛纤维0.1~0.6%、腈氯纶0.1~0.3%、磺酸盐阻燃剂0.1~0.8%。2.如权利要求1所述的一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述材料按照重量百分比包括：聚丙烯53％、矿物12％、相容剂5％、无卤阻燃剂9％、协效阻燃剂2.5％、偶联剂0.6％、抗氧剂0.3％、润滑剂0.2％、多面体倍半硅氧烷6%、丁二烯苯乙烯溴化共聚物4%、酚醛纤维0.12%、腈氯纶0.15%、磺酸盐阻燃剂0.4%。3.如权利要求1所述的一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：其具体步骤如下：1）按上述重量份数，分别取聚丙烯53％、矿物12％、相容剂5％、无卤阻燃剂9％、协效阻燃剂2.5％干燥备用；2）取干燥后的一半的聚丙烯与偶联剂0.6％、抗氧剂0.3％、磺酸盐阻燃剂0.4%、酚醛纤维0.12%、腈氯纶0.15%和润滑剂0.2％混合均匀；3）将步骤1）中干燥后的聚丙烯、矿物、相容剂、无卤阻燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鹏飞，林建民，
申请(专利权)人：福建华塑新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35