一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料制造技术

本发明专利技术公开了一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，按重量份数计包括以下原料：聚丙烯45份～75份，马来酸酐接枝聚丙烯0.5份～5份，增韧协效剂5份～25份，膨胀阻燃剂20份～40份，有机化坡缕石黏土1份～10份。本发明专利技术通过改进阻燃剂和增韧剂的配方设计，加入的纳米二氧化硅与乙烯‑辛烯共聚物的配合使用表现出了协同增韧效果，使材料的冲击韧性有了明显的提升；有机化坡缕石黏土的加入，对材料起到了更好地阻燃作用，提高聚丙烯材料的阻燃性能。

【技术实现步骤摘要】
一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料
：本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料。
技术介绍
：聚丙烯(PP)具有综合力学性能好、耐热性、无毒、质轻、耐腐蚀、易加工回收，且原料来源丰富、价格便宜等优良性能，被广泛应用于社会生产生活的各个领域,但是由PP材料引起的火灾也同样对人们的生命和财产带来了巨大的威胁。目前实际应用中对PP材料综合性能的要求越来越高，其中膨胀型阻燃技术，为制备高性能无卤膨胀型聚丙烯提供了方法和思路，但是膨胀阻燃剂与PP间的相容性较差较大，添加大量的膨胀阻燃剂后，PP的力学性能特别是冲击韧性会受到较大影响，这就大大限制了复合材料的应用。
技术实现思路
：本专利技术旨在提供一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，通过改进阻燃剂和增韧剂的配方设计，以提高聚丙烯材料的阻燃性能和冲击韧性，同时保证材料的环境友好性。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，按重量份数计包括以下原料：进一步的，所述增韧协效剂由乙烯-辛烯共聚物和纳米二氧化硅组成，所述乙烯-辛烯共聚物和所述纳米二氧化硅的重量份数比为6∶1。进一步的，所述膨胀阻燃剂由聚磷酸铵和季戊四醇组成，所述聚磷酸铵和所述季戊四醇的重量份数比为1∶5。进一步的，所述有机化坡缕石黏土由十二烷基三甲基硅烷和坡缕石黏土经接枝共聚反应制备而成，所述十二烷基三甲基硅烷和所述坡缕石黏土的重量份数比为1∶50。采用上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，通过添加一定量的有机化坡缕石黏土成分，有更为厚实的炭层包覆在复合材料的表面，提高了炭层的耐热氧化能力，更有效的隔绝氧气和热进入到燃烧区域，从而提高了复合材料的阻燃性能；纳米二氧化硅与乙烯-辛烯共聚物的配合使用表现出了协同增韧效果，使复合材料的冲击初性得到大大的改善，并提高了复合材料的拉伸强度，同时又能与膨胀阻燃剂表现出协效阻燃的作用，进一步增强了复合材料的阻燃性能。具体实施方式下面将结合具体实施例对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。实施例1本实施例的一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，按重量份数计包括以下原料：其中增韧协效剂由重量份数比为6∶1的乙烯-辛烯共聚物和纳米二氧化硅组成；膨胀阻燃剂由重量份数比为1∶5的聚磷酸铵和季戊四醇组成；有机化坡缕石黏土由重量份数比为1∶50的十二烷基三甲基硅烷和坡缕石黏土经接枝共聚反应制备而成。有机化坡缕石黏土的制备过程如下：S1：先将1份十二烷基三甲基硅烷加入到100mL的乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的体积比为4:1，用冰醋酸调节溶液的pH＝4，常温下磁力搅拌0.5h。S2：将50份坡缕石黏土分散于100mL的乙醇和水的混合溶液中，乙醇和水的体积比为4:1，搅拌均匀后将预水解处理的十二烷基三甲基硅烷溶液用恒压漏斗缓慢滴入坡缕石黏土悬浮液中，继续搅拌，升温至80℃，回流反应24h，得到硅烷接枝的黏土样品即有机化坡缕石黏土。本实施例的一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料的制备过程如下：S1：按照配方将增韧协效剂5份、膨胀阻燃剂20份、有机化坡缕石黏土1份高速混合；S2：将聚丙烯45份、马来酸酐接枝聚丙烯0.5份与步骤S1中制备的混合物混合均匀，加入双螺杆挤出机造粒得到膨胀阻燃增韧聚丙烯材料。其中双螺杆挤出机温控1区的温度180℃，温控2区的温度190℃，温控3区的温度200℃，温控4区的温度215℃，温控5区的温度200℃，双螺杆挤出机机头的温度为205℃，螺杆转速70r/min。实施例2本实施例的一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，按重量份数计包括以下原料：其制备过程同实施例1。实施例3本实施例的一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，按重量份数计包括以下原料：其制备过程同实施例1。实施例4本实施例的一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，按重量份数计包括以下原料：其制备过程同实施例1。对照例1本对照例的一种阻燃聚丙烯材料，按重量份数计包括以下原料：其制备过程如下：S1：按配方比例将聚丙烯、膨胀型阻燃剂、阻燃增效剂、抗氧剂和润滑剂投入高速混合机内混合5-20分钟；S2：用双螺杆挤出机造粒，其中双螺杆挤出机温控1区的温度180℃，温控2区的温度190℃，温控3区的温度200℃，温控4区的温度215℃，温控5区的温度200℃，双螺杆挤出机机头的温度为205℃，螺杆转速70r/min。膨胀阻燃增韧聚丙烯材料的性能分析将实施例1～实施例4制备的膨胀阻燃增韧聚丙烯材料和对照例1制备的阻燃聚丙烯材料进行冲击韧性和极限氧指数检测，冲击韧性测试参照GB/T1843-2008；极限氧指数测试参照GB/T2046-2008。测试结果如下表所示。材料编号冲击韧性极限氧指数实施例19.5KJ/M219.8％实施例210.8KJ/M226.9％实施例311.7KJ/M230.3％实施例410.6KJ/M227.8％对照例16.8KJ/M213.5％由以上测试结果可以看出：本专利技术的一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料的冲击韧性和极限氧指数都有了明显的提升。这表明纳米二氧化硅的加入使复合材料的断裂伸长率提高，进而材料的冲击韧性得到了明显的提升；有机化坡缕石黏土的加入，抑制了复合材料在高温区间的热降解过程，对材料起到了更好地阻燃作用，同时增韧剂又能与膨胀阻燃剂表现出协效阻燃的作用，进一步增强了复合材料的阻燃性能。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，其特征在于，按重量份数计包括以下原料：

【技术特征摘要】
1.一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，其特征在于，按重量份数计包括以下原料：2.根据权利要求1所述的一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，其特征在于，所述增韧协效剂由乙烯-辛烯共聚物和纳米二氧化硅组成，所述乙烯-辛烯共聚物和所述纳米二氧化硅的重量份数比为6∶1。3.根据权利要求1所述的一种膨胀阻燃增韧聚丙烯材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：周华梅，
申请(专利权)人：周华梅，
类型：发明
国别省市：广东,44