聚丙烯复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚丙烯复合材料及其制备方法。该聚丙烯复合材料包括如下重量比的配方组分：聚丙烯50-60%；阻燃剂30-40%；增韧剂5-15%；抗氧剂0.1-0.5%；润滑剂0.1-0.5%。本发明专利技术聚丙烯复合材料以聚丙烯为主料，并通过与阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂发生协同作用，从而赋予了该聚丙烯复合材料同时具有优异的无卤阻燃、耐低温的性能。该聚丙烯复合材料的制备方法只需按配方将各组分混合并在适当的温度下挤出造粒即可得到产品，其工艺简单，条件易控，成本低廉，对设备要求低，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，特别涉及一种。
技术介绍
聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，密度O. 90g/cm3，是现有树脂中第二轻的高分子材料(仅大于聚甲基戊烯，密度O. 85g/cm3)。因其具有性能好、比重小、易于成型加工等特点，被广泛应用在汽车工业、家用电器、电子仪表工业、纺织工业等领域中。然而，由于聚丙烯(PP)的极限氧指数很低，只有 18，属于易燃材料，无法满足特定材料在防火领域的使用要求，致其在该领域使用时受到一定程度的限制，所以通常往聚丙烯(PP)中添加阻燃剂使其延迟或者防止燃烧。当前应用效果最好、应用量最大的是含卤素的阻燃剂。然而在火灾发生时，这类含卤阻燃剂会产生大量烟雾和有毒腐蚀性卤化氢气体，造成二次危害，对环境和人的造成了不可忽视的危害。2003年2月，欧盟颁布了 RoHs和WEEE两个指令，即将在建材等行业实行新的阻燃分类方法和测试标准，中国也已报批建筑材料及制品燃烧性能等级的国家标准，即在评价材料阻燃性能上，强调了释热速率、火灾发展速率、生烟性及燃烧产物的腐蚀性和毒性等，这也是符合RoHS指令对有害物质的限制和禁止使用要求的，但传统的卤系阻燃材料将显得无能为力。随着人们环保意识的不断增加，也要求PP材料能达到环保无毒阻燃。另外，聚丙烯(PP)的耐低温性能较差。因此，解决聚丙烯(PP)材料的无卤阻燃及耐低温性能成为对PP改性的主要克服的技术问题之一。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种无卤阻燃、耐低温的聚丙烯复合材料。本专利技术的另一目的是提供一种工艺简单，条件易控，生产成本低的聚丙烯复合材料的制备方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案如下一种聚丙烯复合材料，包括如下重量百分比的配方组分聚丙烯50-60%阻燃剂30-40%增韧剂5-15%抗氧剂0.1-0.5%润滑剂0.1-0.5%。以及，一种聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤按照上述聚丙烯复合材料配方分别称取各组分；将所述称取各组分进行混料处理，得到聚丙烯复合材料的混合物料；将所述混合物料进行熔融挤出，造粒，得到所述聚丙烯复合材料。本专利技术聚丙烯复合材料以聚丙烯(PP)为主料，并通过与阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂发生协同作用，从而赋予了该聚丙烯复合材料同时具有优异的无卤阻燃、耐低温的性能，有效克服了现有聚丙烯复合材料在阻燃、耐低温方面的不足，安全，环保。由此使得该聚丙烯复合材料可直接用于制备家用电器和电子仪表，避免了现有的聚丙烯复合材料中采用的含卤阻燃剂，降低了聚丙烯复合材料的生产成本。本专利技术聚丙烯复合材料的制备方法只需按配方将各组分混合并在适当的温度下挤出造粒即可得到产品，在挤出过程中，聚丙烯(PP)通过与阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂 发生协同作用，赋予了该聚丙烯复合材料具有优异的无卤阻燃、耐低温的性能，并且制备方法工艺简单，条件易控，成本低廉，对设备要求低的特点，适于工业化生产。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中图I为本专利技术实施例聚丙烯复合材料制备方法的工艺流程示意图。具体实施例方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供一种同时具有无卤阻燃、耐低温的聚丙烯复合材料，其包括如下重量百分比的配方组分聚丙烯50-60%阻燃剂30-40%增韧剂5-15%抗氧剂0.1-0.5%润滑剂0.1-0.5%o优选地，上述聚丙烯为均聚PP。具体地，该均聚PP的熔融指数是2. O 20. 0g/10min。将该均聚PP作为上述聚丙烯复合材料的优选，具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性和抗溶解性，但同时存在韧性差、尺寸稳定性差和易老化的缺点。当然，聚丙烯还可以采用本领域其他的PP，但是，采用其他的PP材料与该聚丙烯为均聚PP相比，得到的聚丙烯复合材料的强度相对弱些。优选地，上述阻燃剂为无卤阻燃剂。具体地，所述无卤阻燃剂为P-N膨胀型阻燃齐U，主要是通过磷-氮协同效应作用达到阻燃目的，具有磷-氮的双重效应，阻燃效果比较好。更具体地，所述P-N膨胀型阻燃剂包括三部分炭化剂(炭源)，炭化催化剂(酸源)和膨胀剂(气源)。体系在受热时，炭化剂在炭化催化剂作用下脱水成炭，与此同时，在膨胀剂分解产生的气体作用下将炭层吹起而形成蓬松的有微孔结构的炭层。添加了 P-N膨胀型阻燃剂的聚丙烯PP在燃烧时，其表面会形成一层均匀的膨胀炭层，此炭层具有较好的隔热，隔氧，抑烟，防熔滴等功能，从而起到较好的阻燃作用。采用该优选的P-N膨胀型阻燃剂，因而使聚丙烯PP具有无卤阻燃的特性。优选地，上述增韧剂为POE (聚烯烃弹性体，是采用茂金属合成的乙烯-辛烯共聚物)、EPDM(三元乙丙橡胶)、UHMWPE(超高分子量聚乙烯)的一种或多种。专利技术人在研究中发现，随着POE含量的增加，聚丙烯PP的冲击强度有很大提高，可见，POE对PP有优良的增韧作用。该优选的EPDM除了具有增韧作用之外，还具有优越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蚀的能力。该优选的UHMWPE具有优异的耐低温性和超高拉伸强度。该优选的POE、EPDM、UHMWPE在熔融挤出工艺中与上述PP分子发生反应，对PP进行改性，以进一步提高该聚丙烯材料的 韧性和耐低温性。优选地，上述抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂的复配物。具体地，所述亚磷酸酯类抗氧剂和受阻酚类抗氧剂的重量比为I 3:1，更优选为2:1。所述受阻酚类抗氧剂作为主抗氧剂，通过消除聚丙烯PP的自由基，抗热氧化效果显著，不会污染PP ;亚磷酸酯类抗氧剂作为辅抗氧剂，能分解氢过氧化物。该抗氧剂复配物有效提高本实施例聚丙烯复合材料的抗氧化性能，保持优良性能，延长使用寿命。优选地，上述润滑剂为硬脂酸盐类润滑剂。具体地，该硬脂酸盐类润滑剂为硬脂酸锌和硬脂酸钙的一种或两种。该润滑剂的作用是减少聚丙烯PP的内摩擦，增加其熔融速率和熔体变形性，降低熔体黏度及改善塑化性能。由上所述，上述实施例聚丙烯复合材料以聚丙烯为主料，通过与阻燃剂、增韧剂、抗氧剂、润滑剂在混合挤出过程中，各组分熔融，且分子能够均匀分散掺杂、重新结晶，成型本实施例聚丙烯复合材料，并赋予了该聚丙烯复合材料同时具有无卤阻燃、耐低温、耐老化的性能，其强度相关性能请参见下文表I中数据。其中，阻燃剂能使聚丙烯复合材料的点燃时间增长，点燃自熄，从而延迟或防止燃烧；增韧剂通过降低聚丙烯复合材料脆性和提高其抗冲击性能，增强耐受低温对聚丙烯复合材料的脆化；抗氧剂能够抑制或者延缓聚丙烯复合物在空气中热氧化，从而保持高其优良性能，延长使用寿命。因此，该实施例聚丙烯复合材料有效克服了现有聚丙烯材料阻燃、耐低温性差、易老化的不足，由此使得该聚丙烯复合材料可用于制备家用电器和电子仪表。本专利技术实施例还提供了上述聚丙烯复合材料的制备方法，其工艺流程如图I所示，该方法包括如下步骤S01.称取配方组分按照上述聚丙烯复合材料的配方称取各组分；S02.制备混合物料将步骤SOl中称取各组分进行混料处理；S03.熔融挤出将步骤S02中的混合物料进行熔融挤出，造粒，得到所述聚丙烯复合材料。具体地，上述步骤SOl中，聚丙烯复合材料的配方以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚丙烯复合材料，包括如下重量百分比的配方组分：FDA00002147758200011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东，徐永，安林林，
申请(专利权)人：深圳市科聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：