一种阻燃LFT-D聚丙烯材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术一种阻燃LFT‑D聚丙烯材料及其制备方法和应用属于高分子材料技术领域，解决了LFT‑D聚丙烯材料阻燃和成型的问题，该材料包括50‑70重量份高熔指聚丙烯、25‑40重量份复配阻燃剂、2‑10重量份相容剂、0‑3重量份流动改性剂、0.2‑2重量份复配抗氧体系、0.2‑2重量份润滑剂和0‑5重量份其他助剂。本发明专利技术还提供了上述的一种阻燃LFT‑D聚丙烯材料的制备方法和应用，采用LFT‑D方法制备电动汽车电池盖板。本发明专利技术的聚丙烯材料，具有良好的加工性能、阻燃性，且可以防止浮纤及玻纤团聚，生产成本较低。

A flame retardant LFT-D polypropylene material and its preparation method and Application

The invention relates to a flame retardant LFT D polypropylene material and its preparation method and application, belonging to the technical field of macromolecule materials. The problem of flame retardant and forming of LFT D polypropylene material is solved. The material includes 50 70 weight high melting finger polypropylene, 25 40 weight composite flame retardant, 2 10 weight compatibilizer, 0 3 weight flow modifier, 0.2 2 weight composite oxygen resistant system and 0.2 weight composite flame retardant. 2 weight parts lubricant and 0 5 weight parts other additives. The invention also provides the preparation method and application of the flame retardant LFT D polypropylene material mentioned above, and the battery cover plate of electric vehicle is prepared by the LFT D method. The polypropylene material of the invention has good processing performance and flame retardancy, and can prevent agglomeration of float and glass fibers, and has low production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃LFT-D聚丙烯材料及其制备方法和应用
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种阻燃LFT-D聚丙烯材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着环保要求越来越高，很多主机厂计划在2035年前后淘汰传统的发动机汽车，因此近几年新能源汽车发展迅速。在新能源汽车领域，汽车电池的蓄电里程公里数等关键指标，影响着新能源汽车的发展。在使用同类型的电池时，电池数量越多，汽车蓄电里程公里数就会越多，但要求的电池总成的体积就越大，对电池总成的成型、安装、尺寸等要求越高。传统的注塑行业可以成型结构较为复杂的制件，但不太适合成型投影面积较大的制件，而压制成型适合结构简单但投影面积大的制件，特别是这些年发展较快的LFT-D技术，成型电池总成盖板较为合适。电池总成盖板原使用金属材质，改用聚丙烯(PP)材质后，需要达到阻燃要求。而PP材料阻燃性较差，需要添加大量的阻燃剂才能达到要求，会严重影响材料的流动性和韧性。而LFT-D技术还需要引入30-40％的玻纤来起到增强作用，材料的流动性会更差，对成型要求更高，因此，电池总成盖板材料的开发是有一定技术难度的。公开号为CN105670105A的中国专利申请公开了一种LFT-D生产工艺的高流动、高模量、阻燃聚丙烯复合材料，选用的阻燃体系为传统的十溴二苯乙烷和三氧化二锑复配的体系，燃烧时会产生HBr等刺激性气体，烟气的腐蚀性较高，会对人体造成呼吸系统造成伤害，不太适合用于电动汽车电池盖板。公开号为CN105542305A的中国专利申请公开了一种高氧指数的无卤耐高温阻燃材料，所用阻燃剂需表面活性剂处理，生产过程较为繁琐；玻纤含量为20％，厚度为4.28mm时垂直燃烧达到UL94V-0，在玻纤含量30-40％，厚度1.6mm时的阻燃性还需试验验证。因此，开发一款阻燃LFT-D专用PP基料，用于电动汽车电池总成盖板，有利于推动电池技术的进步，促进新能源汽车行业的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阻燃LFT-D聚丙烯材料及其制备方法和应用。本专利技术解决了LFT-D聚丙烯材料阻燃和成型的问题，在保证材料高流动的前提下，在添加30％玻纤后，满足LFT-D生产工艺，材料达到阻燃和成型要求。本专利技术提供一种阻燃LFT-D聚丙烯材料，包括如下组分：根据本专利技术的优选例，所述高熔指聚丙烯，230℃、2.16kg、熔体流动速率40-100g/10min的聚丙烯中的一种或两种以上。可以采用市售产品，如韩国SKBX3920、北欧化工BJ368MO、巴塞尔EP640V、金陵石化PP450、燕山石化K7760H、宁波甬兴PP425、台化K8065、扬子石化YPJ-3100H、镇海石化M60T等。根据本专利技术的优先例，所述的复配阻燃剂为磷氮系复配阻燃剂。可以采用市售的CLARIANTEXOLITAP760、765、766。根据本专利技术的优选例，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。可以采用市售产品，如佳易容CMG5701、杜邦FUSP353、Bondyram1001、ARKEMACA100等。根据本专利技术的优选例，所述流动改性剂，又称降温母粒，是以PP为载体，含5％的2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷的母粒。根据本专利技术的优选例，所述复配抗氧体系为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯、硫代二丙酸双十八酯、硫代二丙酸双月桂酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的一种或两种以上。根据本专利技术的优选例，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、EBS、TAF、TR044中的一种或两种以上。根据本专利技术的优选例，所述其他助剂为黑色母、成核剂、抗静电剂、光稳定剂中的一种或两种以上。本专利技术还提供了上述的一种阻燃LFT-D聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按重量份称取高熔指聚丙烯50-70重量份、复配阻燃剂25-40重量份、相容剂2-10重量份、流动改性剂0-3重量份、复配抗氧体系0.2-2重量份、润滑剂0.2-2重量份、其他助剂0-5重量份；(2)将步骤(1)称取的原料置于搅拌锅中低速搅拌10分钟以上；(3)将步骤(2)获得的混合原料置于挤出机中，熔融挤出、造粒，得到所述的聚丙烯材料。根据本专利技术的优先例，所述高熔指聚丙烯为230℃、2.16kg、熔体流动速率40-100g/10min的聚丙烯中的一种或两种以上；根据本专利技术的优先例，所述复配阻燃剂为膨胀型无卤阻燃剂，其密度1.7-1.8g/cm3，N含量14-18％，P含量20-24％；根据本专利技术的优先例，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯；根据本专利技术的优先例，所述流动改性剂为含过氧化物的聚丙烯母粒；根据本专利技术的优先例，所述复配抗氧体系为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯、硫代二丙酸双十八酯、硫代二丙酸双月桂酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸中的一种或两种以上；根据本专利技术的优先例，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、EBS、TAF中的一种或两种以上；根据本专利技术的优先例，所述其他助剂为黑色母、成核剂、抗静电剂、光稳定剂中的一种或两种以上。本专利技术还提供了一种阻燃LFT-D聚丙烯材料的应用，采用LFT-D方法制备电动汽车电池盖板。较佳地，使用所述的聚丙烯材料，在LFT-D设备上制备电动汽车电池盖板。本专利技术的聚丙烯材料，具有良好的加工性能、阻燃性，且可以防止浮纤及玻纤团聚，生产成本较低。具体实施方式下面结合具体实施例，对本专利技术做进一步的说明。实施例1如表1所示，称量韩国SKBX3920，68.4重量份，阻燃剂CLARIANTEXOLITAP766，25重量份，马来酸酐接枝聚丙烯相容剂ARKEMACA100，4重量份，抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)0.2重量份，抗氧剂168(三[2，4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)各0.2重量份，抗氧剂DSTP(硫代二丙酸双十八酯)0.2重量份，润滑剂TAF1重量份，黑色母1重量份。将各组分混合均匀后，放入挤出机料斗，通过双螺杆挤出机熔融共混，挤出料条冷却、风干、切粒、均混、包装。将制得的聚丙烯材料在鼓风干燥箱，90℃干燥1小时，然后由注塑机注塑测试样条。密度测试按DINENISO1183-1标准执行；拉伸强度和断裂伸长率量按DINENISO527-2标准执行，速度50mm/min；弯曲强度和弯曲模量测试按DINENISO178标准执行，速度为2mm/min；简支梁无缺口冲击强度按DINENISO179-1/1fU标准执行；熔体流动速率按DINENISO1133标准执行，230℃、2.16kg。垂直燃烧按UL94标准执行。将制得的聚丙烯材料在LFT-D设备上生产，主喂料下制得的聚丙烯材料，LFT-D设备中引入OWENSCORNING公司SE48052400TEX玻纤(直径17μm)，玻纤含量设定30％，温度180-230℃挤出料块，在线压制成电动汽车电池盖板。将制得的电池盖板裁样测试。密度测试按DINENISO1183-1标准执行；灰分按DINENISO1172标准执行；弯曲强度和弯曲模量测试按DINENISO178标准执行，速度为14mm/min；冲击本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于LFT‑D技术制备电动汽车电池总成盖板的聚丙烯材料，其特征在于，包括如下组分：高熔指聚丙烯              50‑70重量份；复配阻燃剂                25‑40重量份；相容剂                    2‑10重量份；流动改性剂                0‑3重量份；复配抗氧体系              0.2‑2重量份；润滑剂                    0.2‑2重量份；其他助剂                  0‑5重量份。

【技术特征摘要】
1.一种用于LFT-D技术制备电动汽车电池总成盖板的聚丙烯材料，其特征在于，包括如下组分：高熔指聚丙烯50-70重量份；复配阻燃剂25-40重量份；相容剂2-10重量份；流动改性剂0-3重量份；复配抗氧体系0.2-2重量份；润滑剂0.2-2重量份；其他助剂0-5重量份。2.如权利要求1所述的聚丙烯材料，所述高熔指聚丙烯为230℃、2.16kg、熔体流动速率40-100g/10min的聚丙烯中的一种或两种以上。3.如权利要求1所述的聚丙烯材料，所述复配阻燃剂为膨胀型无卤阻燃剂，其密度1.7-1.8g/cm3，N含量14-18%，P含量20-24%。4.如权利要求1所述的聚丙烯材料，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。5.如权利要求1所述的聚丙烯材料，所述流动改性剂为含过氧化物的聚丙烯母粒。6.如权利要求1所述的聚丙烯材料，所述复配抗氧体系为四[β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯）酯、硫代二丙酸双十八酯、硫代二丙酸双月桂酯、1,3,5-三（3,5-二叔丁基-4-羟基苄基）异氰尿酸中的一种或两种以上。7.如权利要求1所述的聚丙烯材料，所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、EBS、TAF中的一种或两种以上。8.如权利要求1所述的聚丙烯材料，所述其他助剂为黑色母、成核剂、抗静电剂、光稳定剂中的一种或两种以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈岳新，黄志杰，杨仓先，王海华，刘艺，
申请(专利权)人：中广核俊尔上海新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31