一种改性聚丙烯再生料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种改性聚丙烯再生料，其原料按质量份包括：聚丙烯废料

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚丙烯再生料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及再生聚丙烯材料
，尤其涉及一种改性聚丙烯再生料及其制备方法
。

技术介绍

[0002]新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源的汽车
。
动力电池是新能源汽车的核心部件，一般都布置在车身底板下方，电池组件通过电池外壳固定连接在车体上
。
[0003]随着新能源汽车在人们的生活中普及，为了更好地保护电池在使用过程安全，并且给车体带来较小的影响，新能源汽车的电池外壳需要具有防火阻燃和力学强度高的特点
。
传统的电池外壳有多种形式，一种是采用钢铁或铝合金材料焊接而成，这种电池外壳质量重，不利于新能源汽车轻质化进程，同时也容易出现安全隐患
。
[0004]聚丙烯材料是目前产量及用量仅次于聚乙烯的第二大塑料品种，具有质轻
、
耐化学性
、
高频绝缘性能好
、
价格低廉等优点
。
然而随着产品的更新换代，近年来产生了大量的废旧聚丙烯制品，并对当今环境造成了极大的污染
。
如何处理这些废旧聚丙烯，已成为目前亟待解决的社会问题
。
[0005]以再生聚丙烯材料作为动力电池外壳能够满足汽车轻量化的要求，但聚丙烯由于使用过程中受光
、
热
、
氧和外力等因素影响，聚丙烯的分子结构会发生变化，同时聚丙烯的化学结构简单，只含碳氢两种元素，分解温度在
370℃
>左右，极限氧指数为
18
％，属于极易燃烧的聚合物，聚丙烯在燃烧时熔滴现象明显，容易再次引燃造成二次燃烧
。
[0006]在聚丙烯废料中加入阻燃剂进行阻燃改性后，由于阻燃剂的分散等问题，会使复合材料的力学性能进一步下降，而玄武岩纤维作为新型的绿色环保纤维，有着接近碳纤维的强度，良好的耐酸碱性能，耐高低温，而且还拥有良好的电绝缘性能等特点
。
但通过加入玄武岩纤维，虽然可以有效地提升复合材料的力学性能，但热能沿着纤维快速传导，再将聚丙烯熔体引流至“燃烧区”，在聚丙烯燃烧时会存在“灯芯效应”，从而使复合材料更容易燃烧，致使阻燃性能反而下降
。
[0007]因此，如何将玄武岩纤维用于聚丙烯中，改善聚丙烯力学性能，再结合阻燃剂的优势，进一步解决聚丙烯材料阻燃性差的缺点，拓宽聚丙烯材料在对高强阻燃需求极高的新能源电池外壳领域上的应用，具有极好的前景
。

技术实现思路

[0008]基于
技术介绍
存在的技术问题，本专利技术提出了一种改性聚丙烯再生料及其制备方法
。
[0009]一种改性聚丙烯再生料，其原料按质量份包括：聚丙烯废料
20
‑
40
份，聚对苯二甲酸丁二醇酯1‑5份，绢云母5‑
15
份，焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维2‑6份，阻燃剂1‑5份，相容剂1‑3份，抗氧剂1‑2份，光稳定剂1‑2份，润滑剂1‑2份；焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维为采用硝酸钾与咪唑啉复配对玄武岩纤维表面进行活化，然后在活化后玄武岩纤维表面合成焦磷酸
哌嗪得到
。
[0010]优选地，焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维采用如下具体步骤制得：将玄武岩纤维浸泡至水中超声处理1‑
2h
，加入硝酸钾
、
咪唑啉继续超声1‑
2h
，过滤，洗涤，干燥，加入至水中超声分散5‑
15min
，加入哌嗪，
80
‑
90℃
搅拌
20
‑
30h
，降温至
40
‑
50℃
，搅拌状态下其中加入浓磷酸，继续搅拌2‑
5h
，过滤，洗涤，干燥，氮气保护下
210
‑
230℃
加热5‑
10h
，冷却至室温，粉碎得到焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维
。
[0011]本申请将玄武岩纤维超声处理去除表面杂质，然后采用硝酸钾与咪唑啉复配对纤维表面进行活化，然后在其表面合成焦磷酸哌嗪，使所得焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维不仅具有良好的阻燃效率，而且燃烧成炭后可包覆在玄武岩纤维表面，可进一步增强玄武岩纤维的力学强度
。
[0012]优选地，浓磷酸的质量分数为
84
‑
85.5
％，玄武岩纤维
、
硝酸钾
、
咪唑啉
、
哌嗪
、
浓磷酸质量比为5‑
15
：1‑2：1‑4：2‑6：1‑
5。
[0013]优选地，聚丙烯废料在
230℃、2.16kg
负荷下的熔体质量流动速率为
10
‑
60g/10min
，起始结晶温度为
115
‑
125℃
，结晶度为
33.1
‑
33.5。
[0014]优选地，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯
。
[0015]优选地，光稳定剂为紫外线吸收剂
UV
‑
P。
[0016]优选地，润滑剂为氧化聚乙烯蜡
。
[0017]优选地，阻燃剂包括：聚磷酸铵
、
三聚氰胺聚磷酸盐
。
[0018]优选地，抗氧剂由受阻酚类抗氧剂
、
亚磷酸酯类抗氧剂和硫代酯类抗氧剂按质量比为1：1‑2：2组成
。
[0019]优选地，受阻酚类抗氧剂为
2,6
‑
二叔丁基对甲酚；亚磷酸酯类抗氧剂为二亚磷酸季戊四醇二异癸酯；硫代酯类抗氧剂为硫代二丙酸月桂醇酯
。
[0020]上述改性聚丙烯再生料制备方法，包括如下步骤：
[0021](1)
将聚丙烯废料
、
聚对苯二甲酸丁二醇酯
、
绢云母
、
焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维
、
相容剂熔融共混5‑
15min
，加入阻燃剂
、
抗氧剂
、
光稳定剂
、
润滑剂继续混合2‑
6min
，得到预混料；
[0022](2)
将预混料用双螺杆挤出机挤出，挤出机各区温度分别为
200
‑
205℃、210
‑
220℃、230
‑
235℃、240
‑
245℃、220
‑
230℃
，挤出料条水冷后切粒得到改性聚丙烯再生料
。
[0023]与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：
[0024](1)
本申请将焦磷酸哌嗪包覆并结合在玄武岩纤维表面，不仅结合强度极高，而且在燃烧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改性聚丙烯再生料，其特征在于，其原料按质量份包括：聚丙烯废料
20
‑
40
份，聚对苯二甲酸丁二醇酯1‑5份，绢云母5‑
15
份，焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维2‑6份，阻燃剂1‑5份，相容剂1‑3份，抗氧剂1‑2份，光稳定剂1‑2份，润滑剂1‑2份；焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维为采用硝酸钾与咪唑啉复配对玄武岩纤维表面进行活化，然后在活化后玄武岩纤维表面合成焦磷酸哌嗪得到
。2.
根据权利要求1所述改性聚丙烯再生料，其特征在于，焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维采用如下具体步骤制得：将玄武岩纤维浸泡至水中超声处理1‑
2h
，加入硝酸钾
、
咪唑啉继续超声1‑
2h
，过滤，洗涤，干燥，加入至水中超声分散5‑
15min
，加入哌嗪，
80
‑
90℃
搅拌
20
‑
30h
，降温至
40
‑
50℃
，搅拌状态下其中加入浓磷酸，继续搅拌2‑
5h
，过滤，洗涤，干燥，氮气保护下
210
‑
230℃
加热5‑
10h
，冷却至室温，粉碎得到焦磷酸哌嗪复合玄武岩纤维
。3.
根据权利要求2所述改性聚丙烯再生料，其特征在于，浓磷酸的质量分数为
84
‑
85.5
％，玄武岩纤维
、
硝酸钾
、
咪唑啉
、
哌嗪
、
浓磷酸质量比为5‑
15
：1‑2：1‑4：2‑6：1‑
5。4.
根据权利要求1所述改性聚丙烯再生料，其特征在于，相容剂为马来酸酐...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺玲，独少培，独特，范晓影，李灵洁，独唱，
申请(专利权)人：安徽天路新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：