一种阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子改性技术领域和加工技术领域，公开了一种阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料及其制备方法。本发明专利技术公开的热塑性复合材料包括以下组分和重量份：80～100份热塑性树脂、50～120份增强纤维、8～18份阻燃剂、0～5份阻燃协效剂、0.5～1.8份抗静电剂、15～30份相容剂、4～10份复合型抗氧剂和0～80份其它助剂。本发明专利技术还公开了该种热塑性复合材料的制备方法。本发明专利技术公开的阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料具有很高的拉伸和弯曲强度以及低、高温下高的抗冲击性能，抗静电性显著，阻燃防火性能高，能达到UL-94的V-0级标准。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子改性
和加工
，涉及ー种阻燃抗静电性高強度热塑性复合材料及其制备方法。
技术介绍
在增强热塑性树脂复合材料中，由于强度高、综合力学性能好，有些方面正在代替钢，即所谓的“以塑代钢”。但在现有的增强热塑性树脂复合材料中，由于没有考虑到对树脂性能的改进，因此其刚性、弯曲強度、拉伸强度、冲击强度还不能完全达到要求，在增强热塑性复合材料使用中也经常遇到易燃引火和静电危害的缺陷阻碍。目前塑料使用中常通过添加ー些阻燃剂，阻燃性方面的确有些改善，但添加的阻燃剂多是含卤。中国专利CN00820086. 6公布了一种含卤阻燃剂添加剂的聚丙烯树脂组合 物，该材料在长时间室外暴露和水热浸溃处理后仍能保持优异的阻燃性能，即使在厚度薄时也显示了良好的阻燃性能，但是燃烧时发烟量大、产生大量有毒、腐蚀性气体，造成所谓的“二次污染”，给灭火、逃生、和恢复工作带来很大困难。常用的还有膨胀型阻燃剂，这类阻燃剂以磷、氮为主要成分的，是在应用于阻燃涂料的基础上发展起来的ー种阻燃技术。含膨胀型阻燃剂的高聚物受热燃烧时，表面能生成一层炭质泡沫层，能隔热、隔氧、抑烟，井能防止熔滴行为，具有良好的阻燃性能。中国专利CN03138746.2公开了ー种新型无卤阻燃聚丙烯材料，含有膨胀型阻燃剂，使用效果的确很好。但是，为了达到一定的阻燃效果，需要加入量比较大，一般添加量在40%以上才能取得明显效果。而这类膨胀型阻燃剂是极性物质，和非极性的树脂相容性差，在树脂中大量添加这类阻燃剂必然会造成材料力学性能的大幅度下降。在热塑性树脂复合材料エ业生产中，静电的影响也越来越严重。静电妨碍正常的加工エ艺，尤其是合成纤维エ业中特别突出。摩擦生电产生吸引或排斥力，使合成纤维在纺丝、牵伸、织布、打包等各道エ序都发生困难。静电作用也损坏产品质量，例如高聚物由于静电吸附灰尘或水气而影响材料的质量。静电引起的火花放电，在有易燃易爆物质存在的场合下，会酿成巨大的灾祸。有人统计，化学エ业中的事故大约有十分之一是由静电所引起的。因此，如何结合现有技木，改进热塑性树脂的阻燃、抗静电性和综合力学性能，研制一种阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料，是使热塑性树脂复合材料应用范围变广和打开市场的必要手段。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料，这种材料具有很高的拉伸和弯曲强度以及低、高温下高的抗冲击性能，抗静电性显著，阻燃防火性能高，能达到UL-94的V-O级标准。本专利技术的另ー个目的是提供上述阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料的制备方法。本专利技术的技术方案如下本专利技术提供了一种阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料，该材料包括以下组分和重量份80 100份热塑性树脂、50 120份增强纤维、8 18份阻燃剂、0 5份阻燃协效剂、0. 5 I. 8份抗静电剂、15 30份相容剂、4 10份复合型抗氧剂和0 80份其它助剂。所述的热塑性树脂选自聚丙烯、高密度聚こ烯、低密度聚こ烯、聚苯こ烯、聚苯醚或聚甲醛中的ー种。 所述的增强纤维选自玻璃纤维、碳纤维、涤纶纤维、尼纶纤维、金属纤维或金属氧化物中的任意ー种。所述的阻燃剂选自三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸盐、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺八钥酸盐、三聚氰胺硼酸盐、包覆聚磷酸胺、氢氧化镁、氢氧化铝、十溴联苯醚、四溴双酚A、氯化聚こ烯或氯化石蜡中的ー种或几种；其中包覆聚磷酸铵选自密胺-甲醛包覆聚磷酸铵、环氧树脂包覆聚磷酸铵、不饱和树脂包覆聚磷酸铵、EVA包覆聚磷酸铵或聚氨酯弾性体包覆聚磷酸铵中的ー种或几种。所述的阻燃协效剂选自氧化钙、氧化铝、三氧化硼、氧化钛、氧化锌、氧化镁、氧化硅、硼酸锌、水滑石或三氧化ニ锑中的ー种或几种。所述的抗静电剂选自导电こ炔炭黑、こニ醇月桂酸酰胺、钠磺酸盐、十八烷基ニ甲基羟こ基季铵硝酸盐(抗静电剂SN)或双W -羟こ基)硬脂胺(抗静电剂B2)中的ー种。所述的相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯、丙烯酸接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚こ烯、丙烯酸接枝聚こ烯、马来酸酐接枝EPDM或丙烯酸接枝こ烯-辛烯共聚物中的ー种。所述的复合型抗氧剂选自N，N' - ニ(￠-萘基)对苯ニ胺、硫代ニ丙酸十八酷、季戊四醇酯(抗氧剂1010)、硫代ニ丙酸二月桂酷(抗氧剂DLTP)或1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁苯基)丁烷(抗氧剂CA)中的ー种或几种的混合物。所述的其它助剂选自高岭土、滑石粉、碳酸钙或玻璃微珠中的ー种或几种。本专利技术还提供了ー种上述的阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤(I)将热塑性树脂80 100份、阻燃剂8 18份、阻燃协效剂0 5份、抗静电剂0. 5 I. 8份、相容剂15 30份、复合型抗氧剂4 10份和其它助剂0 80份，放入高速混合机中，预混合8 15min,温度为80 100°C ；(2)再把混合后的物料置于高压静电流化床中，将50 120份增强纤维连续从流化床中通过，调节流化床的静电电压以调节增强纤维吸附树脂的量，使热塑性树脂的重量份数保持在80 100份；(3)吸附有树脂的增强纤维连续从烘箱和高温模头通过，再经过模具，制成复合板材。所述的高速混合机转速为600 2000r/min，转速优选为1000 1600r/min。所述的模具温度为160 250°C，压カ为8 16MPa ;温度优选为180 200°C，压力优选为12 15MPa。本专利技术同现有技术相比，具有如下优点和有益效果I、与现有技术相比，本专利技术所述的阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料具有很高的拉伸和弯曲强度以及低、高温下高的抗冲击性能，满足复合材料力学性能的不足。2、本专利技术的热塑性复合材料抗静电性显著，大大降低エ业生产中静电带来的危害；阻燃防火性能也达到UL-94的V-O级标准，使产品的应用更加广泛。3、本专利技术的热塑性复合材料广泛用于家电行业、化学建材等塑料制品中。据有关统计，产品的阻燃抗静电性将使产品品种满足率和国内市场占有率均超过95 %。这种优化改性的阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料使制品更加优越、适用，由此可见改性的复合材料将给我国材料市场带来巨大市场空间。4、本专利技术的热塑性复合材料填补了阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料的空白， 广泛用于エ业建材、汽车内饰等塑料制品中。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进ー步的说明。实施例中采用GB (国标)測定材料的各项性能，如无特别说明，组分的份数均为重量份数。实施例I先把聚丙烯树脂粉末100份、环氧树脂包覆聚磷酸铵5份和三聚氰胺氰脲酸盐4份、三氧化ニ锑2份、双(P -羟こ基)硬脂胺0. 5份、抗氧剂DLTP 2份和抗氧剂1010 4份组成的复合型抗氧剂、滑石粉30份、马来酸酐接枝聚丙烯18份按重量份将原料配齐，然后置于以1200r/min的高速混合机中预混合IOmin,温度在80 100°C;再把混合后的物料置于高压静电流化床中，将55份玻璃纤维连续从流化床中通过，调节流化床的静电电压以调节玻璃纤维吸附树脂的量，使聚丙烯树脂的重量份数保持在100份；吸附有树脂的玻璃纤维连续从烘箱和高温模头通过，再经过模具，在180°C、12MPa压カ下制成复合板材；将板材按标准实验要求加工成测试样条，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热塑性复合材料，其特征在于：该材料包括以下组分和重量份：80～100份热塑性树脂、50～120份增强纤维、8～18份阻燃剂、0～5份阻燃协效剂、0.5～1.8份抗静电剂、15～30份相容剂、4～10份复合型抗氧剂和0～80份其它助剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭学林，
申请(专利权)人：滁州格美特科技有限公司，
类型：发明
国别省市：