一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料及其制备方法。这种聚丙烯组合物按以下重量百分数的组份组成：蓄电池基座再生料20~30%；高流动性聚丙烯30~40%；玻璃短纤10~30%，无卤阻燃剂18~22%；抗氧剂0.2~0.4%；光稳定剂0.1~0.2%；着色剂0~1%。该材料具有与用全新料生产的蓄电池基座材料相近的力学性能，阻燃性能也可以达到V0等级。本发明专利技术将废弃物进行再利用，减少环境污染、实现了资源循环利用，具有极大的经济效益和社会效益。具有极大的经济效益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚丙烯复合材料领域，具体涉及一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯因其具有密度小、强度高、硬度大、耐磨、耐弯曲疲劳、耐热温度高、耐湿和耐化学性优良、容易加工成型、价格低廉等优点一直是汽车工业和塑料工业关注的焦点。电池包是新能源动车（电动车）的核心能量源，为整车提供驱动电能。蓄电池基座作为电池模板的承载体，对电池模块的安全工作和防护起着关键作用。目前普遍使用无卤（含卤）玻纤增强V0级阻燃聚丙烯材料生产蓄电池基座。
[0003]聚丙烯材料因为其优异的热稳定性能，是一种可以重复加工使用的热塑性材料。但是由于玻璃纤维在重复加工后其玻纤长度会显著降低，阻燃剂在重新受热加工后也会发生降解，因此如果采用常规的挤出工艺对蓄电池基座再生料进行回收处理，其机械性能及阻燃性能会大幅度下降，不能达到客户使用需求。

技术实现思路

[0004]本专利技术公布了一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料，可以代替全新料生产的V0级玻纤增强聚丙烯材料，使用在蓄电池基座等产品中。
[0005]一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量百分数的组份组成：蓄电池基座再生料20%~30%；高流动性聚丙烯30%~40%；无卤阻燃剂18%~22%；玻璃短纤10%
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30%；抗氧剂0.2%~0.4%；光稳定剂0.1%~0.2%；着色剂1%~2%；所述的蓄电池基座再生料，是以回收新能源汽车蓄电池基座为材料来源，经过清洗、破碎后使用。
[0006]所述的高流动性聚丙烯为均聚聚丙烯，其熔指范围为30
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60 g/10min。
[0007]所述的无卤阻燃剂为市售焦磷酸哌嗪类无卤阻燃剂。
[0008]所述的抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂为受阻酚或硫酯类抗氧剂中的一种或几种组合，辅抗氧剂为亚磷酸盐或酯类抗氧剂的一种或几种组合。
[0009]所述的一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料，其特征在于所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
[0010]所述的着色剂可采用市售产品，可根据需要选择着色剂的种类。
[0011]本专利技术还公开了一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料的制备方法。将聚丙烯、无卤阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂和着色剂混合得到混合物，然后将混合物从主喂料口加入到双螺杆挤出机进行熔融共混。双螺杆挤出机包括依次连接的11个加热工作区，将玻纤从双螺杆挤出机的第7个加热工作区加入，将蓄电池基座再生料从双螺杆挤出机的第8个加热工作区加入。经双螺杆挤出机挤出造粒，得到一款力学性能与阻燃性能均与全新料生产的蓄电池基座材料性能相近的材料。所述的双螺杆挤出机从喂料口到挤出造粒的11个加热工作区的温度为：60℃~70℃，185℃~195℃，185℃~195℃，185℃~195℃，180℃~190℃，180℃~190℃，180℃~190℃，190℃~200℃，190℃~200℃，180℃~190℃，180℃~190℃。所述双螺杆挤出机的长径比为50~55：1。挤出机前6个加热工作区采用弱剪切螺杆组合，第7加热区跟第8加热区采用强剪切螺杆组合。第9到第11区采用弱螺杆组合。其中第1
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2区的固体输送段采用多组正旋输送元件，第3
‑
7区的熔融混炼段采用不超过4组的45
°
和60
°
正旋捏合元件。其中第8
‑
9区使用两组及两组以上90
°
中性捏合元件和一组反旋捏合元件。第10
‑
11区的排气脱挥段采用正旋输送元件，不采用捏合元件。改性树脂最终通过挤出机完成输送、熔融、共混、排气、挤出的一系列过程。
[0012]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：随着新能源汽车大量普及，废旧电池的回收使用将是一个不可回避的环境问题。本专利技术在常规的蓄电池材料配方中，添加20%
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30%蓄电池基座再生料，通过特殊的螺杆组合及加工工艺，及双侧喂料生产工艺，制得力学性能及阻燃性能与全新料生产的蓄电池材料相当的材料，具有显著的社会效益和经济效益。
[0013]本专利技术一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料的制备方法，设备简单，易于实施和操作，易于工业化生产，具备广阔的应用前景。
具体实施方式
[0014]蓄电池基座再生料再生料为自制产品;高流动聚丙烯采用镇海炼化生产的型号为MM60的产品；无卤阻燃剂为中山康诺德公司生产的HF
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800;玻纤为巨石生产的508A；光稳定剂采用烟台新秀化学有限公司生产的5589；抗氧剂1010采用德国巴斯夫生产的产品；抗氧剂168也采用德国巴斯夫生产的产品，炭黑采用日本三菱公司生产的型号为MA
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100的产品。
[0015]实施例1：将40重量份MM60、20重量份无卤阻燃剂、3重量份9801、0.2重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.15重量份光稳定剂5589，1重量份炭黑加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物在主喂料口加入双螺杆挤出机。将16重量份玻纤从第8区加入，将20重量份蓄电池基座再生料从第8区加入。挤出造粒获得，得到聚丙烯复合材料。
[0016]实施例2：将35重量份MM60、17重量份无卤阻燃剂、3重量份9801、0.2重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.15重量份光稳定剂5589，1重量份炭黑加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物在主喂料口加入双螺杆挤出机。将14重量份玻纤从第8区加入，将30重量份蓄电池基座再生料8区加入。挤出造粒获得，得到聚丙烯复合材料。
[0017]对比例1：
将20重量份蓄电池基座再生料，40重量份MM60、20重量份无卤阻燃剂、3重量份9801、0.2重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.15重量份光稳定剂5589，1重量份炭黑加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物在主喂料口加入双螺杆挤出机。将16重量份玻纤从第7区加入。挤出造粒获得，得到聚丙烯复合材料。
[0018]对比例2：将30重量份蓄电池基座再生料从第7区加入，35重量份MM60、17重量份无卤阻燃剂、3重量份9801、0.2重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.15重量份光稳定剂5589，1重量份炭黑加入转速约为1000rpm的高速混合器中混合5分钟，然后再将混合物在主喂料口加入双螺杆挤出机。将14重量份玻纤从第7区加入。挤出造粒获得，得到聚丙烯复合材料。
[0019]对比例3：将40重量份MM60、20重量份无卤阻燃剂、3重量份9801、0.2重量份抗氧剂1010、0.2重量份抗氧剂168、0.15重量份光稳定剂5589，1重量份炭黑加入转速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量百分数的组份组成：蓄电池基座再生料20%~30%；高流动性聚丙烯30%~40%；无卤阻燃剂18%~22%；玻璃短纤10%
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30%抗氧剂0.2%~0.4%；光稳定剂0.1%~0.2%；着色剂1%~2%；该方法包括以下步骤：将聚丙烯、无卤阻燃剂、抗氧剂、光稳定剂和着色剂混合，得到混合物，然后将混合物从主喂料口加入到双螺杆挤出机进行熔融共混，双螺杆挤出机包括依次连接的11个加热工作区，将玻纤从双螺杆挤出机的第7个加热工作区加入，将蓄电池基座再生料从双螺杆挤出机的第8个加热工作区加入，经双螺杆挤出机挤出造粒，得到一款力学性能与阻燃性能均与全新料生产的蓄电池基座材料性能相近的材料。2.根据权利要求1所述的一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述的双螺杆挤出机从喂料口到挤出造粒的11个加热工作区的温度为：60℃~70℃，185℃~195℃，185℃~195℃，185℃~195℃，180℃~190℃，180℃~190℃，180℃~190℃，190℃~200℃，190℃~200℃，180℃~190℃，180℃~190℃。3.根据权利要求1所述的一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述双螺杆挤出机的长径比为48~52：1。4.根据权利要求1所述的一种利用蓄电池基座再生料制备的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，前7个加热工作区采用弱剪切螺杆组合，第八加热区跟第9加热区采用强剪切螺杆组合。5.第10区跟第11区采用弱螺杆组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙心克，周慧君，王建益，李俊，周云国，郑京连，张磊，
申请(专利权)人：中广核俊尔新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：