阻燃聚丙烯复合材料制造技术

本发明专利技术公开了一种阻燃聚丙烯复合材料，包括以下原料：聚丙烯、降解母粒、复合阻燃剂、马来酸酐接枝聚丙烯和乙烯

【技术实现步骤摘要】
阻燃聚丙烯复合材料


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体涉及一种阻燃聚丙烯复合材料。

技术介绍

[0002]聚丙烯材料具有无毒、易加工、抗冲击以及电绝缘性好等优点，在汽车、电器、通讯、包装及建材等方面得到了广泛应用。聚丙烯材料的普遍使用在提供便捷的同时，也带来了废弃后的环境问题；通过加入填料，赋予材料的生物降解或光降解性能，可以提高聚丙烯材料的可降解性。此外，聚丙烯材料属于易燃材料，在使用过程中存在安全隐患，其燃烧时热释放速率大，火焰传播速度快，不易熄灭。通过加入阻燃剂，改善聚丙烯材料的阻燃性能是常用的方法。但是一般的阻燃剂在使用中与材料基体的相容性差，会破坏材料的力学性能。因此，制备一种具有良好的阻燃性能与力学性能且可降解的聚丙烯复合材料具有重要价值。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种阻燃聚丙烯复合材料。
[0004]本专利技术采用的技术方案是：
[0005]阻燃聚丙烯复合材料，包括以下原料：聚丙烯、降解母粒、马来酸酐接枝聚丙烯和乙烯
‑
丙烯
‑
非共轭二烯烃的三元共聚物。
[0006]优选的，阻燃聚丙烯复合材料，包括以下重量份原料：70
‑
120重量份聚丙烯、10
‑
20重量份降解母粒、3
‑
8重量份马来酸酐接枝聚丙烯和7
‑
12重量份乙烯
‑
丙烯
‑
非共轭二烯烃的三元共聚物。
[0007]优选的，阻燃聚丙烯复合材料，还包括复合阻燃剂。
[0008]优选的，阻燃聚丙烯复合材料，由以下重量份原料组成：70
‑
120重量份聚丙烯、10
‑
20重量份降解母粒、5
‑
10重量份复合阻燃剂、3
‑
8重量份马来酸酐接枝聚丙烯和7
‑
12重量份乙烯
‑
丙烯
‑
非共轭二烯烃的三元共聚物。
[0009]所述复合阻燃剂的制备方法如下：
[0010]将35
‑
65重量份硅藻土、2
‑
3重量份硝酸钡、0.5
‑
1.5重量份硝酸铜与0.2
‑
0.6重量份腐植酸加入到70
‑
80重量份水中超声处理20
‑
30min，超声频率30
‑
50kHz，超声功率500
‑
800W；再加入0.2
‑
0.5M氢氧化钠溶液将体系pH调为8
‑
9，加热至55
‑
65℃搅拌100
‑
200min，搅拌速率200
‑
500rpm；离心，取沉淀于90
‑
105℃干燥3
‑
7h；再置于450
‑
650℃煅烧80
‑
100min，冷却至室温，研磨、过100
‑
300目筛，得到硅藻土/金属复合物；
[0011]将10
‑
25重量份硅藻土/金属复合物与1
‑
2重量份十三氟辛基三甲氧基硅烷加入到30
‑
60重量份70
‑
80wt％乙醇水溶液中混合均匀，再加入2
‑
5重量份2
‑
羧乙基苯基次膦酸与1
‑
3重量份苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)
‑
次膦酸乙酯，加热至50
‑
65℃搅拌30
‑
50min，搅拌速率200
‑
500rpm；离心，取沉淀于80
‑
100℃干燥8
‑
15h，冷却至室温，研磨、过100
‑
300目筛，即得。
[0012]所述降解母粒由以下重量份原料组成：40
‑
60重量份聚丙烯、15
‑
25重量份改性二氧化钛和5
‑
15重量份偶联剂。
[0013]所述偶联剂为正十二烷基三甲氧基硅烷、双
‑
[γ
‑
(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一种；优选的，所述偶联剂为正十二烷基三甲氧基硅烷。
[0014]所述改性二氧化钛的制备方法如下：
[0015](1)将5
‑
15重量份碘、6
‑
20重量份碘化钾和10
‑
30重量份纤维素加入到300
‑
500重量份水中，在室温下以250
‑
500rpm的转速搅拌15
‑
30h，然后加入8
‑
12重量份直链淀粉，以500
‑
800rpm的转速搅拌15
‑
30h，在室温下反应结束后，离心、取沉淀洗涤、干燥，得到聚碘化物/直链淀粉/纤维素；
[0016](2)将步骤(1)得到的全部聚碘化物/直链淀粉/纤维素和3
‑
8重量份二氧化钛加入到250
‑
350重量份水中，在室温下以800
‑
1200rpm的转速搅拌15
‑
30h，得到悬浮液，然后将悬浮液离心、取沉淀干燥、研磨，得到改性二氧化钛。
[0017]淀粉在自然界中分布很广，是绿色植物进行光合作用的产物，也是碳水化合物的主要形式。与石油化工原料相比，淀粉具有来源广泛、价格低廉、可再生、可降解并且降解产物对环境没有危害等优点，符合环境保护和可持续发展战略，是制备可降解塑料的理想原料。
[0018]直链淀粉是一种线性高聚物，具有近似纤维的性能。相比普通淀粉，直链淀粉中线型的直链通过羟基形成链之间的氢键相互结合，内部分子之间结合力更强，彼此相互作用更加紧密，形成材料后具有优异的柔韧性和可降解性，并且能够提高与基体材料的相容性。此外，直链淀粉与纤维素具有结构相似性，均是通过糖苷键断裂而降解，从而产生具有不同聚合度的多糖。
[0019]本专利技术使用二氧化钛产生光生活性物质
‑
光生电子和光生空穴；聚碘化物能够形成氧化还原对，而且其氧化还原电势位于二氧化钛的导带和价带之间，并且能够与二氧化钛的光生电子
‑
空穴对反应以消耗光生活性物质。
[0020]为了促进电荷从二氧化钛转移至聚碘化物，本专利技术使用纤维素和直链淀粉与聚碘化物形成配合物，因为聚碘化物可以在纤维素中迅速扩散，与直链淀粉形成络合物，促进电荷在直链淀粉的螺旋距内从二氧化钛向聚碘化物的转移，提高了光生电子
‑
空穴的复合效率。但是，随着光照的增加，聚碘化物/直链淀粉开始分解，破坏了聚碘化物原子间距离较近的螺旋螺距，一部分光生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下原料：聚丙烯、降解母粒、复合阻燃剂、马来酸酐接枝聚丙烯和乙烯
‑
丙烯
‑
非共轭二烯烃的三元共聚物。2.如权利要求1所述的阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下重量份原料组成：70
‑
120重量份聚丙烯、10
‑
20重量份降解母粒、5
‑
10重量份复合阻燃剂、3
‑
8重量份马来酸酐接枝聚丙烯和7
‑
12重量份乙烯
‑
丙烯
‑
非共轭二烯烃的三元共聚物。3.如权利要求1或2所述的阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述复合阻燃剂的制备方法如下：将35
‑
65重量份硅藻土、2
‑
3重量份硝酸钡、0.5
‑
1.5重量份硝酸铜与0.2
‑
0.6重量份腐植酸加入到70
‑
80重量份水中超声处理20
‑
30min，超声频率30
‑
50kHz，超声功率500
‑
800W；再加入0.2
‑
0.5M氢氧化钠溶液将体系pH调为8
‑
9，加热至55
‑
65℃搅拌100
‑
200min，搅拌速率200
‑
500rpm；离心，取沉淀于90
‑
105℃干燥3
‑
7h；再置于450
‑
650℃煅烧80
‑
100min，冷却至室温，研磨、过100
‑
300目筛，得到硅藻土/金属复合物；将10
‑
25重量份硅藻土/金属复合物与1
‑
2重量份十三氟辛基三甲氧基硅烷加入到30
‑
60重量份70
‑
80wt％乙醇水溶液中混合均匀，再加入2
‑
5重量份2
‑
羧乙基苯基次膦酸与1
‑
3重量份苯基(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基)
‑
次膦酸乙酯，加热至50
‑
65℃搅拌30
‑
50min，搅拌速率200
‑
500rpm；离心，取沉淀于80
‑
100℃干燥8
‑
15h，冷却至室温，研磨、过100
‑
300目筛，即得。4.如权利要求1或2所述的阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述降解母粒由以下重量份原料组成：40
‑
60重量份聚丙烯、15
‑
25重量份改性二氧化钛和5
‑
15重量份偶联剂。5.如权利要求4所述的阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述改性二氧化钛的制备方法如下：(1)将5
‑
15重量份碘、6
‑
20重量份碘化钾和10
‑
30重量份纤维素加入到300
‑
500重量份水中，在室温下以250
‑
500rpm的转速搅拌15
‑
30h，然后加入8
‑
12重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨紫贤，程志成，钟伟文，
申请(专利权)人：深圳市金志成塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：