短玻纤增强阻燃聚丙烯材料、应用和制备方法技术

本发明专利技术提供了一种短玻纤增强阻燃聚丙烯材料、应用和制备方法。该短玻纤增强阻燃聚丙烯材料由以下重量份的原料制成：50～65份的聚丙烯树脂，20～25份的短玻纤，3～5份的相容剂，8～12份的钛白粉，3～5份的阻燃剂，0.01～0.03份的炭黑，0.3～0.6份的抗氧剂，0.3～0.8份的光稳定剂，0.2～0.5份的润滑剂和0.2～0.5份的石蜡油。该短玻纤增强阻燃聚丙烯材料由于加入了短玻纤、相容剂、钛白粉、阻燃剂、石蜡油等成分，不仅具有较好的阻燃性，而且具有较好较强的光线遮蔽性和镭雕效果，相较于传统的玻纤增强PP材料，不仅刚性和强度大大提升，且具有良好的抗变形能力，可广泛应用于灯饰产品上。可广泛应用于灯饰产品上。

【技术实现步骤摘要】
短玻纤增强阻燃聚丙烯材料、应用和制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料领域，具体而言，涉及一种短玻纤增强阻燃聚丙烯材料、应用和制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯(PP)作为一种加工便捷、性能优异的塑胶材料，被广泛应用在生活的各个方面，但其易燃性使得材料在使用过程中受到了极大的限制。特别是在家电类产品材料使用上，为确保塑胶材料在高温通电下使用过程中，没有因电路短暂放热或长期高温下使用而着火，因此对材料进行阻燃改性是必不可少的。
[0003]然而在灯饰产品上，阻燃PP材料大量使用过程中发现，作为白色的灯体材料，还需要有较强的光线遮蔽性。普通的聚丙烯材料遮光效果差，在强光灯源的照射下，光线会从灯体盒身溢出，甚至可以看清灯体内部的发光二极管电路片，呈整体发光的现象。因此需要灯体材料在满足阻燃性的同时，还要具有遮光的效果。
[0004]与此同时，产品自身的刚性和强度也是影响产品使用的重要因素。一般的阻燃PP材料，弯曲模量在1500～1800左右，相较于ABS、PC类灯体材料而言，刚性和强度较低，在薄壁类产品上，整体偏软，因此，考虑设计一款纤维增强阻燃PP材料。但玻纤增强后的产品存在一个较大的弊端，那就是材料韧性较差，特别是薄壁类产品，受到挤压变形后容易破裂，主要反应在材料断裂伸长率低，抵抗外力变形能力差，这也是阻碍其应用的主要因素。如何制备强度高、韧性好的薄壁类产品成为目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的在于提供一种短玻纤增强阻燃聚丙烯材料、应用和制备方法，以解决现有技术中薄壁类产品遮光性差、受挤压容易破裂的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种短玻纤增强阻燃聚丙烯材料，该短玻纤增强阻燃聚丙烯材料由以下重量份的原料制成：50～65份的聚丙烯树脂，20～25份的短玻纤，3～5份的相容剂，8～12份的钛白粉，3～5份的阻燃剂，0.01～0.03份的炭黑，0.3～0.6份的抗氧剂，0.3～0.8份的光稳定剂，0.2～0.5份的润滑剂和0.2～0.5份的石蜡油。
[0007]进一步地，聚丙烯树脂为注塑级，优选的，聚丙烯树脂的熔融指数在230℃、2.16kPa条件下大于等于10g/10min。
[0008]进一步地，短玻纤为短切原丝，短玻纤的直径为11～14μm，短切长度为3～3.5mm；优选的，短玻纤的直径为13μm，短切长度为3mm；优选的，短玻纤的表面涂覆有硅烷基浸润剂。
[0009]进一步地，阻燃剂为氮、磷、溴协效阻燃剂，优选阻燃剂的密度为1.7～1.9g/cm3；更优选，阻燃剂的白度＞93，溴含量＜30％，磷含量＞20％。
[0010]进一步地，相容剂为马来酸酐接枝物，优选的，相容剂的熔融指数为70～100g/
10min，相容剂的功能基团含量为0.6～1wt％；和/或，钛白粉为金红石型钛白粉；和/或，光稳定剂为巴斯夫770、UV531和UV326中的任意一种或者多种；和/或，抗氧剂为抗氧剂1010、1076和168中的任意一种或者多种；和/或，润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸镁和聚乙烯蜡中任意一种或者多种。
[0011]根据本申请的另一个方面，提供了上述任一种的短玻纤增强阻燃聚丙烯材料在灯饰上的应用。
[0012]根据本申请的又一个方面，提供了上述任一种的短玻纤增强阻燃聚丙烯材料的制备方法，该制备方法包括：步骤S1，按重量份称取各原料，将聚丙烯树脂、相容剂、石蜡油、炭黑、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂、钛白粉和短玻纤混合均匀，得到共混材料；步骤S2，将共混材料，从双螺杆挤出机的主喂料口加入进行剪切熔融；步骤S3，将阻燃剂从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，挤出造粒，得到短玻纤增强阻燃聚丙烯材料。
[0013]进一步地，步骤S1包括：先将聚丙烯树脂、相容剂和石蜡油加入搅拌锅搅拌；再加入炭黑、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂进行搅拌，最后加入钛白粉和短玻纤进行搅拌，得到共混材料。
[0014]进一步地，双螺杆挤出机的前端运输段采用自扫型螺纹元件；优选的，双螺杆挤出机的剪切区段螺纹元件采用错列角为45
°
剪切+45
°
剪切+60
°
剪切的排列组合；优选的，双螺杆挤出机的排气区上游设置反向螺纹元件。
[0015]进一步地，双螺杆挤出机的第一区域温度为150～170℃，第二区域温度为160～180℃，第三区域温度为160～180℃，第四区域温度为170～190℃，第五区域温度为170～190℃，第六区域温度为180～200℃，第七区域温度为180～200℃，第八区域温度为190～210℃，第九区域温度为190～210℃，第十区域温度为190～210℃，机头温度为190～210℃。
[0016]应用本专利技术的技术方案，短玻纤增强阻燃聚丙烯材料由于加入了短玻纤、相容剂、钛白粉、阻燃剂、石蜡油等成分，不仅具有较好的阻燃性，而且具有较好较强的光线遮蔽性和镭雕效果，相较于传统的玻纤增强PP材料，不仅刚性和强度大大提升，且具有良好的抗变形能力，可广泛应用于灯饰产品上。
具体实施方式
[0017]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本专利技术。
[0018]如本申请
技术介绍
所分析的，现有技术中薄壁类产品上，遮光性较差，整体偏软，采用玻纤增强后，刚性和强度提升，但是材料韧性较差，收到挤压变形后容易破裂，抵抗外力变形能力差，为了解决该问题，本申请提供了一种短玻纤增强阻燃聚丙烯材料、应用和制备方法。
[0019]根据本申请的一种典型的实施方式，提供了一种短玻纤增强阻燃聚丙烯材料，该短玻纤增强阻燃聚丙烯材料由以下重量份的原料制成：50～65份的聚丙烯树脂，20～25份的短玻纤，3～5份的相容剂，8～12份的钛白粉，3～5份的阻燃剂，0.01～0.03份的炭黑，0.3～0.6份的抗氧剂，0.3～0.8份的光稳定剂，0.2～0.5份的润滑剂和0.2～0.5份的石蜡油。
[0020]上述短玻纤增强阻燃聚丙烯材料由于加入了短玻纤、相容剂、钛白粉、阻燃剂、石蜡油等成分，不仅具有较好的阻燃性，而且具有较好较强的光线遮蔽性和镭雕效果，相较于
传统的玻纤增强PP材料，不仅刚性和强度大大提升，且具有良好的抗变形能力，可广泛应用于灯饰产品上。
[0021]上述聚丙烯树脂可在现有技术中进行选择，在一些实施例中，为了进一步提高短玻纤增强阻燃聚丙烯材料的性能，优选采用高结晶性、中流动性、高刚性的注塑级聚丙烯PP树脂。在一些实施例中，聚丙烯树脂的熔融指数在230℃、2.16kPa条件下大于等于10g/10min，制成的短玻纤增强阻燃聚丙烯材料综合性能更加。
[0022]上述短玻纤可以从现有技术中进行选择，优选的，短玻纤为短切原丝，能够增强塑料的热塑性，在一些实施例中，短玻纤的直径为11～14μm，短切长度为3～3.5mm；其中，直径为13μm、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种短玻纤增强阻燃聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：50～65份的聚丙烯树脂，20～25份的短玻纤，3～5份的相容剂，8～12份的钛白粉，3～5份的阻燃剂，0.01～0.03份的炭黑，0.3～0.6份的抗氧剂，0.3～0.8份的光稳定剂，0.2～0.5份的润滑剂和0.2～0.5份的石蜡油。2.根据权利要求1所述的短玻纤增强阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为注塑级，优选的，所述聚丙烯树脂的熔融指数在230℃、2.16kPa条件下大于等于10g/10min。3.根据权利要求1所述的短玻纤增强阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述短玻纤为短切原丝，所述短玻纤的直径为11～14μm，短切长度为3～3.5mm；优选的，所述短玻纤的直径为13μm，短切长度为3mm；优选的，所述短玻纤的表面涂覆有硅烷基浸润剂。4.根据权利要求1所述的短玻纤增强阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃剂为氮、磷、溴协效阻燃剂，优选所述阻燃剂的密度为1.7～1.9g/cm3；更优选，所述阻燃剂的白度＞93，溴含量＜30％，磷含量＞20％。5.根据权利要求1所述的短玻纤增强阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝物，优选的，所述相容剂的熔融指数为70～100g/10min，所述相容剂的功能基团含量为0.6～1wt％；和/或，所述钛白粉为金红石型钛白粉；和/或，所述光稳定剂为巴斯夫770、UV531和UV326中的任意一种或者多种；和/或，所述抗氧剂为抗氧剂1010、1076和168中的任意一种或者多种；和/或，所述润滑剂为乙烯基双硬脂酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸镁和聚乙烯蜡中任意一种或者多种。6.一种如...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚，申会员，何洋，陈泉，
申请(专利权)人：宁波公牛光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：