一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，其由以下组分按照重量份制备而成：聚丙烯18

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体是一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯作为通用塑料之一，具有良好的机械强度、化学稳定性、不易吸水、耐溶剂、较好的成型加工性能以及综合成本较低等诸多优点，被广泛应用于汽车、家电以及电子电器等领域，在塑料中占有重要地位。然而聚丙烯材料本身不具备阻燃性，氧指数较低，及其易燃；而且未经增强改性的聚丙烯，其机械强度、耐热性以及尺寸稳定性均较差，限制其大规模应用，采用玻璃纤维进行增强是目前比较常用的一种手段。因而，通过改性手段来赋予聚丙烯材料阻燃特性以及提高机械强度非常有必要。
[0003]由于人们对产品质量的要求越来越高，普通的短玻纤增强PP材料的性能不能满足要求，且会产生“浮纤”现象，长玻纤增强PP具有高强度、高模量、高热稳定性等优异的性能可以满足人们对高性能追求。在制备阻燃长玻纤增强PP材料时，传统的方法为两步法(即：首先分别制备阻燃PP母粒和长玻纤增强PP母粒，然后混合均匀进行注塑)。另外，当前所开发的阻燃材料，由于阻燃剂的加入，阻燃材料的力学性能影响很大。如专利CN108250566A虽然公开了一种N
‑
P无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯的阻燃体系，但是整体工艺流程过于复杂，不利于工艺化生产；专利CN102516667A所述的无卤阻燃长玻
[0004]纤增强聚丙烯复合材料，尽管符合D451333标准要求，但是很难满足1.6mm V0阻燃等级要求。因而开发一种阻燃等级效率高、生产工艺简单的无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料具有重要意义。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题，生产工艺简单，可直接成型的无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料；通过利用沸石与聚乙烯，在交联剂的作用下，将阻燃剂分子包覆在沸石表面孔间隙中，一方面促进阻燃剂分散，另一方面有效保护阻燃剂，降低阻燃剂分解，促进阻燃效率提高；使得所制备的无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料不仅具有传统长玻纤的高机械强度，而且具有阻燃性能优越、生产成本低和环保等特点，全面提高了产品竞争力。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]本专利技术一方面公开了一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其由以下组分按照重量份制备而成：
[0008][0009]作为本专利技术进一步的方案：所述聚丙烯为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一种，其熔体流动速率为30
‑
100g/10min。
[0010]作为本专利技术进一步的方案：所述玻璃纤维为无碱玻纤，其直径为12
‑
20um。
[0011]作为本专利技术进一步的方案：所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)的至少一种。
[0012]作为本专利技术进一步的方案：所述相容剂为马来酸、丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯、乙烯
‑
丁烯共聚物和乙烯
‑
丁烯共聚物中的至少一种。
[0013]作为本专利技术进一步的方案：所述沸石孔径为0.5
‑
1.5nm；选择小粒径沸石，具有更多的比表面积，更好的吸附效果。所述石英微粉的直径为5
‑
10um。该粒径范围内的石英微粉，一方面使其自身在树脂中具有较好的分散性，另一方面有利于玻璃纤维分散；过小容易团聚，不易分散，过大可能会把玻纤碾碎。
[0014]作为本专利技术进一步的方案：所述交联剂为过氧化二已丙苯、过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酸叔丁酯中的至少一种。
[0015]作为本专利技术进一步的方案：所述加工助剂包括抗氧剂、润滑剂、耐UV剂和颜料中的至少一种。
[0016]本专利技术另一方面公开了如上述所述的一种无卤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：
[0017]将除玻璃纤维以外的组分加入高速搅拌机中混合均匀，得到混合料；将所述混合料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，得到熔体；通过热塑性聚合/长玻纤复合设备将所述熔体送入浸渍系统的熔池中；
[0018]所述玻璃纤维经过分丝进丝系统送入所述熔池中，并与所述熔体混合，得到混合熔体，将所述混合熔体送入分切系统中，得到长度固定的无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合粒料。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0020](1)通过添加球状石英微粉，有效促进玻璃纤维在浸渍系统熔池中达到高度分散
的效果，从而使得聚丙烯树脂与玻璃纤维充分浸渍结合，使得最终复合材料的机械性能进一步增强。
[0021](2)通过添加沸石与聚乙烯，将阻燃剂吸附在沸石孔隙表面，并在交联剂的作用下，聚乙烯产生交联，进一步将阻燃剂包覆在沸石表面，一方面促进阻燃剂分散，另一方面有效保护阻燃剂，降低阻燃剂分解；且在复合材料燃烧过程中，多孔沸石可有效吸附可燃气体，进一步促进阻燃效率提高。
[0022](3)采用一步法制备无卤阻燃长玻纤维增强聚丙烯复合材料，采用LFT
‑
G工艺，即将连续的玻璃纤维通过浸渍模具完成基体树脂对纤维的浸渍融合，并同时完成无卤阻燃剂在浸渍料条上的包覆，然后进行冷却、牵引、最后通过切粒机切成所需长度，与现有的两步法相比，这样的方式不仅工艺简单，而且制得的产品不但获得优异的阻燃性，且力学性能优异，具有更高的机械强度和抗冲击强度，外观良好，低翘曲。本专利技术简单易行、材料来源广泛、成本低廉，使用效果好，可实现工业化生产。
具体实施方式
[0023]为了便于理解本专利技术，下面将结合具体的实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。
[0024]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本专利技术。
[0025]以下实施例和对比例中采用的原料具体信息如下：
[0026]聚丙烯，选用共聚聚丙烯，牌号BX3800，购自韩国SK；
[0027]聚乙烯，牌号HDPE DMDA8008，购自兰州石化；
[0028]无卤阻燃母粒，为阻燃剂含量为75％的P
‑
N膨胀型阻燃剂，阻燃母粒树脂基体为聚丙烯。选用牌号800AM75，购自中山苏特宝；
[0029]石英微粉，牌号DRG2500，购自江苏联瑞；
[0030]相容剂，选用马来酸酐相容剂，牌号CA100，购自法国阿科玛；
[0031]交联剂，选用DCP，购自法国阿科玛；
[0032]抗氧剂，牌号1010，购自巴斯夫；
[0033]抗氧剂，牌号168，购自巴斯夫；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，其由以下组分按照重量份制备而成：2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚丙烯为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一种，其熔体流动速率为30
‑
100g/10min。3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维为无碱玻纤，其直径为12
‑
20um。4.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚乙烯为线性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸、丙烯酸、马来酸酐、丙烯酸缩水甘油酯、乙烯
‑
丁烯共聚物和乙烯
‑
丁烯共聚物中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述沸石孔径为0.5
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李飞，周海，
申请(专利权)人：会通新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：