本发明专利技术公开了一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料复合材料,其配方是由以下组分按重量份比制备：低熔指高抗冲共聚聚丙烯树脂15～35份、无碱玻璃纤维20～30份、相容剂2～4份、炭黑母粒1～2份、抗氧剂1～1.5份，无卤阻燃母粒15～20份。本发明专利技术制备的长玻纤增强聚丙烯复合材料与市面上常见的同品级阻燃增强聚丙烯相比，通过产品配方和生产加工工艺创新，在材料性能满足绝大部分主机厂标准及阻燃效果的基础上，可以大大降低常规阻燃功能助剂使用量，降低生产过程碳排放；可以在部分范围替代阻燃尼龙类材料，最终产品可有效降低注塑后零件重量，节约生产成本提高产业利润，可广泛应用于汽车注塑零件领域。用于汽车注塑零件领域。
【技术实现步骤摘要】
一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
[0001]本专利技术涉及聚丙烯材料
，特别是一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。材料适用于制造汽车座椅，发动机周边零件等。
技术介绍
[0002]碳排放是全球性的重大议题，受到各国政府和各个行业的广泛关注。新能源是汽车行业全新的发展方向，如何节能减排是长久的、经久不衰的课题，包括摆脱化石能源的依赖、降低能源的消耗等等。长纤维增强塑料是一种常见的复合材料，是“以塑代钢”理念下出现的重要材料之一，增强聚丙烯具有较高的拉伸、弯曲强度和模量，有助于实现塑料在汽车工业中降低能耗与成本，提升效益，是达成碳中和目标的有效手段。
[0003]汽车零件对安全性有极大要求，发动机周边，客舱内饰等使用环境均对材料提出了阻燃要求，常见材料多以阻燃尼龙为主，随着轻量化要求的逐步提高，越来越多的用增强聚丙烯替代尼龙的方案被提出，也是之后阻燃材料发展的方向。但是增强聚丙烯有着很多缺陷亟待解决。一方面短纤增强聚丙烯难以达到传统尼龙材料的力学性能，很难达到有效替代降本的目的。另一方面长纤增强聚丙烯生产温度高，这是对玻纤与原料基材浸渍效果的必然要求，但是这种过高的温会造成阻燃有效成分在成产中产生过度降解。同时由于玻纤的加入破坏了P
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N膨胀体系的阻燃机制，玻纤分布于塑料的各个地方，对于碳层的闭合有极大的破坏作用，以至于不能隔绝氧气而达到阻燃的效果。为了弥补这一缺陷往往采用过量添加阻燃母粒的形式，或者采用高含量玻纤增强聚丙烯混合阻燃母粒的形式生产。这种操作方式不仅会造成生产成本提高，也浪费了过多的人力资源，与降低碳排放的理念是背道而驰的。
技术实现思路
[0004]本专利技术所要解决的技术问题是现有阻燃长玻纤增强聚丙烯材料生产成本过高的问题。提供一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料：
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0006]一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，包括以下以重量份计的原料：低熔指高抗冲共聚聚丙烯树脂15～35份、无碱玻璃纤维20～40份、相容剂2～4 份、炭黑母粒1～2份、抗氧剂1～1.5份，无卤阻燃母粒15～20份。
[0007]所述的低熔指高抗冲共聚聚丙烯树脂具有较高的流动性，其MFR≥50。
[0008]所述的无碱玻璃纤维连续纱：单丝直径15
‑
17μm。。
[0009]所述的相容剂为低气味低散发马来酸酐接枝PP,硅烷偶联剂及丙烯酸接枝 PP中的至少一种。
[0010]所述的抗氧剂为通用型168，619F，1010，1076，1035，DSTP中的至少一种。。
[0011]所述的无卤阻燃母粒为无卤膨胀型阻燃剂，其成分为聚磷酸铵，季戊四醇，三聚氰胺，环氧树脂复配而成。
[0012]上述汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)将聚丙烯、相容剂，抗氧剂，阻燃母粒按比例高速混合搅拌。
[0014](2)将步骤(1)物料混合均匀后进入双螺杆挤出机，再进入熔融浸渍模头，加工温度为200
–
240℃，主机转速是300
‑
500rpm。
[0015](3)将连续长玻璃纤维预热干燥2
‑
4小时使其温度为100
‑
120℃，并经过张力架对玻纤进行预分散。
[0016](4)多股长玻纤纱分别从纱管引出，分别导入熔融浸渍模头。
[0017](5)浸渍模头加入超声分散装置，对模箱内施加固定频率的超声波，被熔融改性聚丙烯树脂熔体包覆浸渍，加工温度为230
–
250℃，牵拉速度为 10
‑
30m/min，采用拉挤工艺，均匀包覆被牵引的多股长玻纤纱，然后经水槽冷却、切粒机切粒制备成长度为10
‑
15mm的长玻纤增强聚丙烯粒料，纤维重量含量为 20
‑
30％。
[0018]在本专利技术汽车用降噪长玻纤增强聚丙烯复合材料的生产过程中，从企业的生产要求出发，对产品配方和生产工艺两方面进行了创新。配方方面改变了传统高含量玻纤材料和阻燃母粒互混的形式，将阻燃母粒作为原料的一部分直接在生产前端加入。生产工艺方面，在常规的混料挤出装置中加入了超声波处理装置，超声波的超高振动加速度以及声压特性会使高分子链发生断裂，从而引起高分子的平均分子质量下降，分子量分布更加均匀，同时超声波作用于高分子熔体的过程中会形成空穴且空穴发生振荡、扩张、闭合直至崩溃的动态变化过程的现象；空化作用会极大的降低分子间相互作用力，而且熔体内高分子的自由体积大大加强，这直接促使大分子链的解缠有利于玻纤浸渍，这样就可以达到降低浸渍温度依然能保持材料浸渍效果的目的，这种方式不仅可以有效解决阻燃剂的分解问题，同时浸渍状态的稳定均一也有利于膨胀阻燃剂炭层的闭合，增强了阻燃效率。
[0019]本专利技术制备的长玻纤增强聚丙烯复合材料与市面上常见的同品级阻燃增强聚丙烯相比，通过产品配方和生产加工工艺创新，在材料性能满足绝大部分主机厂标准及阻燃效果的基础上，可以大大降低常规阻燃功能助剂使用量，降低生产过程碳排放；可以在部分范围替代阻燃尼龙类材料，最终产品可有效降低注塑后零件重量，节约生产成本提高产业利润，可广泛应用于汽车注塑零件领域。
具体实施方式
[0020]以下结合实施来进一步解释本
技术实现思路
，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限制。
[0021]本专利技术比较例和实施例所含成分组成及其质量百分比含量见下表1
[0022]表1：实施例及对比例配方组成及含量
[0023][0024]根据上表实施例制备步骤：
[0025](1)将聚丙烯、相容剂，抗氧剂，阻燃母粒按比例高速混合搅拌。
[0026](2)将步骤(1)物料混合均匀后进入双螺杆挤出机，再进入熔融浸渍模头，加工温度为200
–
240℃，主机转速是300
‑
500rpm。
[0027](3)将连续长玻璃纤维预热干燥2
‑
4小时使其温度为100
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120℃，并经过张力架对玻纤进行预分散。
[0028](4)多股长玻纤纱分别从纱管引出，分别导入熔融浸渍模头。
[0029](5)浸渍模头加入超声分散装置，对模箱内施加固定频率的超声波，被熔融改性聚丙烯树脂熔体包覆浸渍，加工温度为230
–
250℃，牵拉速度为 10
‑
30m/min，采用拉挤工艺，均匀包覆被牵引的多股长玻纤纱，然后经水槽冷却、切粒机切粒制备成长度为10
‑
15mm的长玻纤增强聚丙烯粒料，纤维重量含量为 20
‑
30％；
[0030]根据表1对比例制备方式：
[0031](1)先制备玻纤含量为50％的长纤增强聚丙烯。
[0032](2)将步骤(1)物料与阻燃母本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：包括以下以重量份计的原料：低熔指高抗冲共聚聚丙烯树脂15～35份、无碱玻璃纤维20～40份、相容剂2～4份、炭黑母粒1～2份、抗氧剂1～1.5份，无卤阻燃母粒15～20份。2.根据权利要求1所述的一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的低熔指高抗冲共聚聚丙烯树脂具有较高的流动性，其MFR≥50。3.根据权利要求1所述的一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的无碱玻璃纤维连续纱：单丝直径15
‑
17μm。。4.根据权利要求1所述的一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的相容剂为低气味低散发马来酸酐接枝PP,硅烷偶联剂及丙烯酸接枝PP中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为通用型168，619F，1010，1076，1035，DSTP中的至少一种。。6.根据权利要求1所述的一种汽车用阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的无卤阻燃母粒为无卤膨胀型阻燃剂，其由聚磷酸铵，季戊四醇，三聚氰胺，环氧树脂复配而成...
【专利技术属性】
技术研发人员：何书珩，宫浩，张杨，周炳，张锴，蔡莹，蔡青，周文，
申请(专利权)人：浙江普利特新材料有限公司重庆普利特新材料有限公司上海普利特化工新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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