【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高分子阻燃复合材料，尤其涉及一种高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料及其制备方法。
技术介绍
1、聚丙烯(pp)和聚乙烯(pe)是两种目前极为重要且常见的树脂材料。其中，聚丙烯具有极为优良的耐磨性能、耐热性能及耐化学腐蚀性能，因此被广泛应用于包装材料上，但是，聚丙烯的抗冲性能及耐低温性能却相对较差。pbt(聚对苯二甲酸丁二醇酯)是目前最重要的合成材料之一，为乳白色半透明到不透明、半结晶型热塑性聚酯，具有良好的耐热性、耐药品性、力学性能和电学性能，pbt吸水率低，仅为0.1％，在潮湿环境中仍保持各种物性，且价格低廉，具有较高的性价比，成型性良好。然而，由于pbt存在冲击性能差等问题，同时这三种材料抗阻燃性差，也没有抗菌性能。目前在电脑设备周边产品如：按键，需要材质轻，力学性能良好，同时具有阻燃和抗菌性能，因此急需研发一种新型的pp-pe-pbt阻燃抗菌复合外壳材料满足市场需求。
技术实现思路
1、本申请目的在于针对当前技术的不足，提供一种高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供一种高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料，采用如下技术方案：
3、一种高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料，包括以下重量份数的原料：pp树脂60-70份、改性pe树脂15-20份、pbt树脂10-15份、抗氧剂0.3-0.7份、抗滴剂0.5-0.9份、阻燃剂4-6份、相容剂3-5份，偶联剂0.3-0.5份、改性玻璃纤维15-2
4、通过采用上述技术方案，pp树脂：作为主要基体材料，负责提供材料的强度和刚度，并具有良好的热稳定性和耐化学品性能。改性pe树脂：作为pp的改性剂，能够增强材料的韧性和冲击强度，改善材料的韧性和耐低温性能。pbt树脂：作为增强材料，增加材料的抗拉伸和耐疲劳性能，同时提高耐热性和抗老化性能。抗氧剂：用于保护材料免受氧化降解，提高材料的耐热性和耐候性能。抗滴剂：用于提高材料的阻燃性能，阻止材料燃烧时滴落。阻燃剂：用于提供材料的阻燃性能，阻止材料燃烧蔓延。相容剂：通过改善pp、改性pe和pbt之间的相容性，使各组分更加均匀地分散在材料中，提高材料的力学性能和耐热性能。偶联剂：用于改善材料中纤维与基体之间的结合性能，增强材料的强度和刚度。改性玻璃纤维：作为增强材料，提高材料的强度、刚度和耐疲劳性能。抗菌剂：具有抑制细菌生长的作用，提高材料的抗菌性能。各组分之间的协同作用主要体现在以下几个方面：相容剂与pp、改性pe、pbt之间的相互作用，通过提高材料的相容性，促进各组分之间的相互作用，使材料的力学性能和耐热性能得到提高。偶联剂改善了改性玻璃纤维与基体之间的结合性能，提高复合材料的强度、刚度和耐疲劳性能。阻燃剂和抗滴剂的协同作用能够提供更好的阻燃性能，有效阻止材料燃烧时滴落和防止氧化降解。综上所述，本申请的高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料中的各组分在提供材料基本性能的同时，通过相互作用和协同作用，使材料具有优异的阻燃性和抗菌性能，并且具备较轻的比重、优异的力学性能、良好的耐冲击性能和加工性能，以及较小的收缩率。同时，相容剂的应用能解决不同材料之间的相容性问题，提高材料的均匀性和稳定性。
5、优选的，所述改性pe树脂，为高密度聚乙烯树脂通过自由基引发的化学接枝丙磺酸类极性单体而得的特定化学结构聚乙烯树脂。
6、优选的，所述改性pe树脂的制备方法为：称取0.05份的过氧化二苯甲酰引发剂以及10-15份的高密度聚乙烯树脂基体，混合均匀后投入到密闭反应釜中，对反应釜进行抽真空并充入氮气保护至常压，然后加热至190℃并保持恒温，以90转/min的速率匀速搅拌10-15min，然后加入1份的丙磺酸类接枝单体，继续搅拌30min后充入氮气加压至0.3mpa，从密闭反应釜的底部出口将熔融态的共混物导出、冷却、切粒，得到所述的改性pe树脂。
7、通过采用上述技术方案，改性pe树脂是由高密度聚乙烯树脂基体通过自由基引发的化学接枝丙磺酸类极性单体而制备得到的特定化学结构聚乙烯树脂。在本申请的高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料中，改性pe树脂的作用及协同作用如下：高密度聚乙烯树脂基体：作为改性pe树脂的基础材料，提供了材料的韧性和柔韧性，并具有高耐冲击性能和良好的加工性能。自由基引发剂：引发化学接枝反应，引入丙磺酸类接枝单体，使高密度聚乙烯树脂基体发生化学结构改性。丙磺酸类接枝单体：具有极性功能基团，能够提供改性pe树脂的极性，并增加树脂与其他组分之间的相容性。通过改性pe树脂的引入，可以实现以下协同作用：提高材料的相容性：改性pe树脂具有极性基团，与pp、pbt等非极性树脂之间发生相互作用，改善了材料的相容性和分散性，减少了组分之间的相互分相现象，从而提高了材料的力学性能和加工性能。增强材料的阻燃性能：改性pe树脂中的丙磺酸基团能够与阻燃剂发生相互作用，提高了阻燃剂在材料中的分散性和阻燃效果，提高了材料的阻燃等级，使其满足ul94v0级别的要求。改善材料的粘流性能：改性pe树脂具有较低的熔体粘度，能够在熔融加工环境中短暂地打开其聚合物流体结构，从而使材料具有良好的粘流性能，有利于材料的加工和成型。
8、优选的，所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种。
9、优选的，所述抗滴剂为聚四氟乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物中的一种。
10、优选的，所述阻燃剂为三聚氰胺氢溴酸盐、磷酸三甲苯酯和氢氧化铝按照质量百分比为3:1-3:2-4的组合物。
11、通过采用上述技术方案，阻燃剂在本申请的高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料中的作用及协同作用如下:三聚氰胺氢溴酸盐：作为典型的氮磷型无卤阻燃剂，它能够在高温下产生氮磷酸盐和铵盐等阻燃物质，有效降低材料的燃烧速率和烟雾产生，提高材料的阻燃性能。磷酸三甲苯酯：具有较高的磷含量和氧化阻滞效应，能够降低材料的燃烧速率，并能形成炭化物层来起到隔热和减少烟雾的作用，提高材料的阻燃性能。氢氧化铝：作为无机阻燃剂，能够在高温下分解释放出水分，并产生膨胀的氢氧化铝层来隔热和减少氧气供应，从而阻止燃烧反应，提高材料的阻燃性能。这三种阻燃剂之间存在以下协同作用：确保更好的阻燃效果：三聚氰胺氢溴酸盐、磷酸三甲苯酯和氢氧化铝之间具有协同效应，相互作用增强材料的阻燃效果，从而使材料满足ul94v0级别的防火性能要求。降低燃烧速率和烟雾产生：三种阻燃剂的组合可降低材料的燃烧速率和烟雾产生，减少火灾隐患和对人体健康的危害。提供更好的耐热性能：磷酸三甲苯酯和氢氧化铝的加入可以减缓材料的热分解速度，提高材料的耐热性能，增强材料的稳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：PP树脂60-70份、改性PE树脂15-20份、PBT树脂10-15份、抗氧剂0.3-0.7份、抗滴剂0.5-0.9份、阻燃剂4-6份、相容剂3-5份、偶联剂0.3-0.5份、改性玻璃纤维15-20份、抗菌剂0.4-0.8份，其中，所述相容剂为苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯共聚物、苯乙烯丙烯腈甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、PP-g-MAH按照重量百分比为5:4-6:1-3的组合物。
2.根据权利要求1所述一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述改性PE树脂，为高密度聚乙烯树脂通过自由基引发的化学接枝丙磺酸类极性单体而得的特定化学结构聚乙烯树脂。
3.根据权利要求2所述一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述改性PE树脂的制备方法为：称取0.05份的过氧化二苯甲酰引发剂以及10-15份的高密度聚乙烯树脂基体，混合均匀后投入到密闭反应釜中，对反应釜进行抽真空并充入氮气保护至常压，然后加热至190℃并保持恒温，以90转/min的速率匀速搅拌10-
4.根据权利要求1所述一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(2 ,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种。
5.根据权利要求1所述一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述抗滴剂为聚四氟乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物中的一种。
6.根据权利要求1所述一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述阻燃剂为三聚氰胺氢溴酸盐、磷酸三甲苯酯和氢氧化铝按照质量百分比为3:1-3:2-4的组合物。
7.根据权利要求1所述一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述偶联剂为乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述改性玻璃纤维经过乙烯基三甲氧基硅烷改性的玻璃纤维，所述玻璃纤维的直径为 8-20μm。
9.根据权利要求1所述一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述抗菌剂为纳米可溶性玻璃载银锌抗菌剂、抗菌剂JP-928中的一种或二种，所述纳米可溶性玻璃载银锌抗菌剂，其银质量百分比含量为0.5%，其锌质量百分比含量为1.0%，纳米可溶性玻璃载银锌抗菌剂粒径分布为20-30纳米。
10.一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料的制备方法，其特征在于，采用权利要求1-8任一所述一种高性能PP-PE-PBT阻燃复合外壳材料的原料，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料，其特征在于，包括以下重量份数的原料：pp树脂60-70份、改性pe树脂15-20份、pbt树脂10-15份、抗氧剂0.3-0.7份、抗滴剂0.5-0.9份、阻燃剂4-6份、相容剂3-5份、偶联剂0.3-0.5份、改性玻璃纤维15-20份、抗菌剂0.4-0.8份，其中，所述相容剂为苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯共聚物、苯乙烯丙烯腈甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物、pp-g-mah按照重量百分比为5:4-6:1-3的组合物。
2.根据权利要求1所述一种高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述改性pe树脂，为高密度聚乙烯树脂通过自由基引发的化学接枝丙磺酸类极性单体而得的特定化学结构聚乙烯树脂。
3.根据权利要求2所述一种高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述改性pe树脂的制备方法为：称取0.05份的过氧化二苯甲酰引发剂以及10-15份的高密度聚乙烯树脂基体，混合均匀后投入到密闭反应釜中，对反应釜进行抽真空并充入氮气保护至常压，然后加热至190℃并保持恒温，以90转/min的速率匀速搅拌10-15min，然后加入1份的丙磺酸类接枝单体，继续搅拌30min后充入氮气加压至0.3mpa，从密闭反应釜的底部出口将熔融态的共混物导出、冷却、切粒，得到所述的改性pe树脂。
4.根据权利要求1所述一种高性能pp-pe-pbt阻燃复合外壳材料，其特征在于，所述抗氧剂为三(2 ,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖坚俊，肖坚烁，张湘孟，
申请(专利权)人：东莞市国亨塑胶科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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