一种阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法与应用，该复合材料包括以下制备原料：改性聚丙烯和聚丙烯功能母粒；其中，所述改性聚丙烯包括以下制备原料：低等规度聚丙烯、长玻璃纤维、相容剂、抗氧剂Ⅰ和润滑剂Ⅰ；所述聚丙烯功能母粒包括以下制备原料：聚丙烯粉料、无卤阻燃剂、增韧剂、光稳定剂、激光雕刻剂、抗氧剂Ⅱ和润滑剂Ⅱ。本发明专利技术制备的阻燃聚丙烯复合材料具有高强度、高模量、耐候、抗翘曲、阻燃、高灼热丝和可激光打标等特点，实现了在制备5G天线罩、汽车的行李架和蓄电池盖等塑料零部件中的应用。中的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体涉及一种阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯是一种高分子材料，无毒、密度小、质量轻，力学、电绝缘及耐化学性能优异，被广泛用于电子、建筑、纺织、装饰、机械等领域；由于聚丙烯属易燃材料，燃烧时会释放有毒的腐蚀性气体及大量浓烟，给生命财产均带来隐患，提高聚丙烯材料的阻燃性能具有重大的意义。
[0003]相关技术中阻燃材料选用无机的氢氧化铝和氢氧化镁，但添加量较大，必须达到40％以上才有阻燃效果，高阻燃剂添加量对于丙纶的力学性能影响较大；而以卤素为主的有机阻燃剂虽然能保证高分子材料的性能，但其燃烧时会释放有毒和致癌性物质，使应用受到很大限制。
[0004]因此，需要开发一种阻燃聚丙烯复合材料，该复合材料的强度高且阻燃性能好。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种阻燃聚丙烯复合材料，该复合材料的强度高且阻燃性能好。
[0006]本专利技术还提供了上述阻燃聚丙烯复合材料的制备方法。
[0007]本专利技术还提供了上述阻燃聚丙烯复合材料的应用。
[0008]本专利技术的第一方面提供了一种阻燃聚丙烯复合材料，包括以下制备原料：改性聚丙烯和聚丙烯功能母粒；
[0009]其中，所述改性聚丙烯包括以下制备原料：
[0010]低等规度聚丙烯、长玻璃纤维、相容剂、抗氧剂Ⅰ和润滑剂Ⅰ；
[0011]所述聚丙烯功能母粒包括以下制备原料：
[0012]聚丙烯粉料、无卤阻燃剂、增韧剂、光稳定剂、激光雕刻剂、抗氧剂Ⅱ和润滑剂Ⅱ。
[0013]其中改性聚丙烯主要为复合材料提供了机械性能，赋予了复合材料良好的强度、刚性、耐热性和尺寸稳定性；聚丙烯功能母粒主要为复合材料提供了阻燃、高灼热丝、可激光雕刻和耐候等特性。
[0014]采用长玻璃纤维增强的方式对聚丙烯材料进行改性，获得了机械性能高和尺寸稳定性好的聚丙烯材料，该聚丙烯材料能够替代金属或工程塑料作为结构件使用。该聚丙烯材料是以聚丙烯树脂为基体，连续长玻璃纤维在粒子长度方向定向排列的复合材料。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述阻燃聚丙烯复合材料，包括以下重量分数的制备原料：
[0016]改性聚丙烯：40％～70％；
[0017]聚丙烯功能母粒：30％～60％。
[0018]根据本专利技术的一些实施方式，所述改性聚丙烯包括以下重量分数的制备原料：
[0019]低等规度聚丙烯：45％～55％；
[0020]长玻璃纤维：40％～50％；
[0021]相容剂：3％～6％；
[0022]抗氧剂Ⅰ：0.1％～0.5％；
[0023]润滑剂Ⅰ：0.1％～0.5％。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，所述聚丙烯功能母粒包括以下重量分数的制备原料：
[0025]聚丙烯粉料：25％～40％；
[0026]无卤阻燃剂：50％～70％；
[0027]增韧剂：2％～9％；
[0028]光稳定剂：0.4％～0.8％；
[0029]激光雕刻剂：0.1％～0.8％；
[0030]抗氧剂Ⅱ：0.1％～0.8％；
[0031]润滑剂Ⅱ：0.5％～1.0％。
[0032]根据本专利技术的一些实施方式，所述低等规度聚丙烯，熔体质量流动速率为50g/10min～2000g/10min(测试条件：230℃，2.16KG)。
[0033]根据本专利技术的一些实施方式，所述低等规度聚丙烯，分子量45000～130000。
[0034]根据本专利技术的一些实施方式，所述低等规度聚丙烯，熔点60℃～150℃。
[0035]根据本专利技术的一些实施方式，所述低等规度聚丙烯，熔体质量流动速率为100g/10min～500g/10min(测试条件：230℃，2.16KG)。
[0036]根据本专利技术的一些实施方式，所述长玻璃纤维为合股无捻粗纱。
[0037]根据本专利技术的一些实施方式，所述合股无捻粗纱，线密度为2000tex～2500tex。
[0038]根据本专利技术的一些实施方式，所述合股无捻粗纱，纤维直径11μm～17μm。
[0039]根据本专利技术的一些实施方式，所述相容剂包括PP
‑
g
‑
MAH(聚丙烯接枝马来酸酐)。
[0040]根据本专利技术的一些实施方式，所述PP
‑
g
‑
MAH，熔体质量流动速率为50g/10min～300g/10min(测试条件：190℃，2.16KG)。
[0041]根据本专利技术的一些实施方式，所述PP
‑
g
‑
MAH，接枝率为0.3％～2％。
[0042]根据本专利技术的一些实施方式，所述聚丙烯粉料，熔体质量流动速率为2g/10min～100g/10min(测试条件：230℃，2.16KG)。
[0043]根据本专利技术的一些实施方式，所述无卤阻燃剂包括含磷和氮的无卤阻燃剂。
[0044]根据本专利技术的一些实施方式，所述无卤阻燃剂中磷元素的质量分数为15％～30％。
[0045]根据本专利技术的一些实施方式，所述无卤阻燃剂中氮元素的质量分数为15％～35％。
[0046]根据本专利技术的一些实施方式，所述无卤阻燃剂为焦磷酸哌嗪阻燃剂(PPAP)。
[0047]根据本专利技术的一些实施方式，所述增韧剂为苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氢化苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、二元乙丙橡胶、三元乙丙橡胶、甲基丙烯酸甲酯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物(POE)、乙烯
‑
丙烯酸酯共聚物中的至
少一种。
[0048]根据本专利技术的一些实施方式，所述增韧剂为乙烯
‑
辛烯共聚物(POE)
[0049]根据本专利技术的一些实施方式，所述光稳定剂为光屏蔽剂、紫外线吸收剂、猝灭剂、自由基捕获剂中的至少一种。
[0050]根据本专利技术的一些实施方式，所述自由基捕获剂为低碱性的受阻胺类自由基捕获剂。
[0051]根据本专利技术的一些实施方式，所述激光雕刻剂为金属化合物。
[0052]根据本专利技术的一些实施方式，所述激光雕刻剂为德国爱卡的LS
‑
402。
[0053]根据本专利技术的一些实施方式，所述抗氧剂包括四[甲基
‑
β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、1,3,5
‑
三(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：包括以下制备原料：改性聚丙烯和聚丙烯功能母粒；其中，所述改性聚丙烯包括以下制备原料：低等规度聚丙烯、长玻璃纤维、相容剂、抗氧剂Ⅰ和润滑剂Ⅰ；所述聚丙烯功能母粒包括以下制备原料：聚丙烯粉料、无卤阻燃剂、增韧剂、光稳定剂、激光雕刻剂、抗氧剂Ⅱ和润滑剂Ⅱ。2.根据权利要求1所述的一种阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：包括以下重量分数的制备原料：改性聚丙烯：40％～70％；聚丙烯功能母粒：30％～60％；优选地，所述改性聚丙烯包括以下重量分数的制备原料：低等规度聚丙烯：45％～55％；长玻璃纤维：40％～50％；相容剂：3％～6％；抗氧剂Ⅰ：0.1％～0.5％；润滑剂Ⅰ：0.1％～0.5％；优选地，所述聚丙烯功能母粒包括以下重量分数的制备原料：聚丙烯粉料：25％～40％；无卤阻燃剂：50％～70％；增韧剂：2％～9％；光稳定剂：0.4％～0.8％；激光雕刻剂：0.1％～0.8％；抗氧剂Ⅱ：0.1％～0.8％；润滑剂Ⅱ：0.5％～1.0％。3.根据权利要求1所述的一种阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述低等规度聚丙烯，熔体质量流动速率为50g/10min～2000g/10min；优选地，所述低等规度聚丙烯，分子量45000～130000；优选地，所述低等规度聚丙烯，熔点60℃～150℃；更优选地，所述低等规度聚丙烯，熔体质量流动速率为100g/10min～500g/10min；优选地，所述聚丙烯粉料，熔体质量流动速率为2g/10min～100g/10min。4.根据权利要求1所述的一种阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述长玻璃纤维为合股无捻粗纱；优选地，所述合股无捻粗纱，线密度为2000tex～2500tex；优选地，所述合股无捻粗纱，纤维直径11μm～17μm；优选地，所述相容剂包括PP
‑
g
‑
MAH；更优选地，所述PP
‑
g
‑
MAH，熔体质量流动速率为50g/10min～300g/10min；更优选地，所述PP
‑
g
‑
MAH，接枝率为0.3％～2％。5.根据权利要求1所述的一种阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述无卤阻燃剂包括含磷和氮的无卤阻燃剂；优选地，所述无卤阻燃剂中磷元素的质量分数为15％～30％；优选地，所述无卤阻燃剂中氮元素的含量为15％～35％。6.根据权利要求1所述的一种阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述增韧剂为苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物、氢化苯乙烯
‑
丁二烯
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苯乙烯嵌段共聚物、二元乙丙橡胶、三
元乙丙橡胶、甲基丙烯酸甲酯
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、乙烯
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建鑫，袁海兵，秦小磊，邓爵安，黄泽彬，吴磊，侯智谋，粟新，
申请(专利权)人：广州市聚赛龙工程塑料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：