聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。該聚丙烯復(fù)合材料包括如下重量比的配方組分：聚丙烯50-60%；阻燃劑30-40%；增韌劑5-15%；抗氧劑0.1-0.5%；潤(rùn)滑劑0.1-0.5%。本發(fā)明專利技術(shù)聚丙烯復(fù)合材料以聚丙烯為主料，并通過(guò)與阻燃劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑發(fā)生協(xié)同作用，從而賦予了該聚丙烯復(fù)合材料同時(shí)具有優(yōu)異的無(wú)鹵阻燃、耐低溫的性能。該聚丙烯復(fù)合材料的制備方法只需按配方將各組分混合并在適當(dāng)?shù)臏囟认聰D出造粒即可得到產(chǎn)品，其工藝簡(jiǎn)單，條件易控，成本低廉，對(duì)設(shè)備要求低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于高分子材料
，特別涉及一種。
技術(shù)介紹
聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，密度O. 90g/cm3，是現(xiàn)有樹(shù)脂中第二輕的高分子材料(僅大于聚甲基戊烯，密度O. 85g/cm3)。因其具有性能好、比重小、易于成型加工等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在汽車工業(yè)、家用電器、電子儀表工業(yè)、紡織工業(yè)等領(lǐng)域中。然而，由于聚丙烯(PP)的極限氧指數(shù)很低，只有 18，屬于易燃材料，無(wú)法滿足特定材料在防火領(lǐng)域的使用要求，致其在該領(lǐng)域使用時(shí)受到一定程度的限制，所以通常往聚丙烯(PP)中添加阻燃劑使其延遲或者防止燃燒。當(dāng)前應(yīng)用效果最好、應(yīng)用量最大的是含鹵素的阻燃劑。然而在火災(zāi)發(fā)生時(shí)，這類含鹵阻燃劑會(huì)產(chǎn)生大量煙霧和有毒腐蝕性鹵化氫氣體，造成二次危害，對(duì)環(huán)境和人的造成了不可忽視的危害。2003年2月，歐盟頒布了 RoHs和WEEE兩個(gè)指令，即將在建材等行業(yè)實(shí)行新的阻燃分類方法和測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)也已報(bào)批建筑材料及制品燃燒性能等級(jí)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，即在評(píng)價(jià)材料阻燃性能上，強(qiáng)調(diào)了釋熱速率、火災(zāi)發(fā)展速率、生煙性及燃燒產(chǎn)物的腐蝕性和毒性等，這也是符合RoHS指令對(duì)有害物質(zhì)的限制和禁止使用要求的，但傳統(tǒng)的鹵系阻燃材料將顯得無(wú)能為力。隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增加，也要求PP材料能達(dá)到環(huán)保無(wú)毒阻燃。另外，聚丙烯(PP)的耐低溫性能較差。因此，解決聚丙烯(PP)材料的無(wú)鹵阻燃及耐低溫性能成為對(duì)PP改性的主要克服的技術(shù)問(wèn)題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種無(wú)鹵阻燃、耐低溫的聚丙烯復(fù)合材料。本專利技術(shù)的另一目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單，條件易控，生產(chǎn)成本低的聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)的技術(shù)方案如下一種聚丙烯復(fù)合材料，包括如下重量百分比的配方組分聚丙烯50-60%阻燃劑30-40%增韌劑5-15%抗氧劑0.1-0.5%潤(rùn)滑劑0.1-0.5%。以及，一種聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟按照上述聚丙烯復(fù)合材料配方分別稱取各組分；將所述稱取各組分進(jìn)行混料處理，得到聚丙烯復(fù)合材料的混合物料；將所述混合物料進(jìn)行熔融擠出，造粒，得到所述聚丙烯復(fù)合材料。本專利技術(shù)聚丙烯復(fù)合材料以聚丙烯(PP)為主料，并通過(guò)與阻燃劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑發(fā)生協(xié)同作用，從而賦予了該聚丙烯復(fù)合材料同時(shí)具有優(yōu)異的無(wú)鹵阻燃、耐低溫的性能，有效克服了現(xiàn)有聚丙烯復(fù)合材料在阻燃、耐低溫方面的不足，安全，環(huán)保。由此使得該聚丙烯復(fù)合材料可直接用于制備家用電器和電子儀表，避免了現(xiàn)有的聚丙烯復(fù)合材料中采用的含鹵阻燃劑，降低了聚丙烯復(fù)合材料的生產(chǎn)成本。本專利技術(shù)聚丙烯復(fù)合材料的制備方法只需按配方將各組分混合并在適當(dāng)?shù)臏囟认聰D出造粒即可得到產(chǎn)品，在擠出過(guò)程中，聚丙烯(PP)通過(guò)與阻燃劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑 發(fā)生協(xié)同作用，賦予了該聚丙烯復(fù)合材料具有優(yōu)異的無(wú)鹵阻燃、耐低溫的性能，并且制備方法工藝簡(jiǎn)單，條件易控，成本低廉，對(duì)設(shè)備要求低的特點(diǎn)，適于工業(yè)化生產(chǎn)。附圖說(shuō)明下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖I為本專利技術(shù)實(shí)施例聚丙烯復(fù)合材料制備方法的工藝流程示意圖。具體實(shí)施例方式為了使本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例與附圖，對(duì)本專利技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本專利技術(shù)，并不用于限定本專利技術(shù)。本專利技術(shù)實(shí)施例提供一種同時(shí)具有無(wú)鹵阻燃、耐低溫的聚丙烯復(fù)合材料，其包括如下重量百分比的配方組分聚丙烯50-60%阻燃劑30-40%增韌劑5-15%抗氧劑0.1-0.5%潤(rùn)滑劑0.1-0.5%o優(yōu)選地，上述聚丙烯為均聚PP。具體地，該均聚PP的熔融指數(shù)是2. O 20. 0g/10min。將該均聚PP作為上述聚丙烯復(fù)合材料的優(yōu)選，具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性和抗溶解性，但同時(shí)存在韌性差、尺寸穩(wěn)定性差和易老化的缺點(diǎn)。當(dāng)然，聚丙烯還可以采用本領(lǐng)域其他的PP，但是，采用其他的PP材料與該聚丙烯為均聚PP相比，得到的聚丙烯復(fù)合材料的強(qiáng)度相對(duì)弱些。優(yōu)選地，上述阻燃劑為無(wú)鹵阻燃劑。具體地，所述無(wú)鹵阻燃劑為P-N膨脹型阻燃齊U，主要是通過(guò)磷-氮協(xié)同效應(yīng)作用達(dá)到阻燃目的，具有磷-氮的雙重效應(yīng)，阻燃效果比較好。更具體地，所述P-N膨脹型阻燃劑包括三部分炭化劑(炭源)，炭化催化劑(酸源)和膨脹劑(氣源)。體系在受熱時(shí)，炭化劑在炭化催化劑作用下脫水成炭，與此同時(shí)，在膨脹劑分解產(chǎn)生的氣體作用下將炭層吹起而形成蓬松的有微孔結(jié)構(gòu)的炭層。添加了 P-N膨脹型阻燃劑的聚丙烯PP在燃燒時(shí)，其表面會(huì)形成一層均勻的膨脹炭層，此炭層具有較好的隔熱，隔氧，抑煙，防熔滴等功能，從而起到較好的阻燃作用。采用該優(yōu)選的P-N膨脹型阻燃劑，因而使聚丙烯PP具有無(wú)鹵阻燃的特性。優(yōu)選地，上述增韌劑為POE (聚烯烴彈性體，是采用茂金屬合成的乙烯-辛烯共聚物)、EPDM(三元乙丙橡膠)、UHMWPE(超高分子量聚乙烯)的一種或多種。專利技術(shù)人在研究中發(fā)現(xiàn)，隨著POE含量的增加，聚丙烯PP的沖擊強(qiáng)度有很大提高，可見(jiàn)，POE對(duì)PP有優(yōu)良的增韌作用。該優(yōu)選的EPDM除了具有增韌作用之外，還具有優(yōu)越的耐氧化、抗臭氧和抗侵蝕的能力。該優(yōu)選的UHMWPE具有優(yōu)異的耐低溫性和超高拉伸強(qiáng)度。該優(yōu)選的POE、EPDM、UHMWPE在熔融擠出工藝中與上述PP分子發(fā)生反應(yīng)，對(duì)PP進(jìn)行改性，以進(jìn)一步提高該聚丙烯材料的 韌性和耐低溫性。優(yōu)選地，上述抗氧劑為亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑的復(fù)配物。具體地，所述亞磷酸酯類抗氧劑和受阻酚類抗氧劑的重量比為I 3:1，更優(yōu)選為2:1。所述受阻酚類抗氧劑作為主抗氧劑，通過(guò)消除聚丙烯PP的自由基，抗熱氧化效果顯著，不會(huì)污染PP ;亞磷酸酯類抗氧劑作為輔抗氧劑，能分解氫過(guò)氧化物。該抗氧劑復(fù)配物有效提高本實(shí)施例聚丙烯復(fù)合材料的抗氧化性能，保持優(yōu)良性能，延長(zhǎng)使用壽命。優(yōu)選地，上述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鹽類潤(rùn)滑劑。具體地，該硬脂酸鹽類潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅和硬脂酸鈣的一種或兩種。該潤(rùn)滑劑的作用是減少聚丙烯PP的內(nèi)摩擦，增加其熔融速率和熔體變形性，降低熔體黏度及改善塑化性能。由上所述，上述實(shí)施例聚丙烯復(fù)合材料以聚丙烯為主料，通過(guò)與阻燃劑、增韌劑、抗氧劑、潤(rùn)滑劑在混合擠出過(guò)程中，各組分熔融，且分子能夠均勻分散摻雜、重新結(jié)晶，成型本實(shí)施例聚丙烯復(fù)合材料，并賦予了該聚丙烯復(fù)合材料同時(shí)具有無(wú)鹵阻燃、耐低溫、耐老化的性能，其強(qiáng)度相關(guān)性能請(qǐng)參見(jiàn)下文表I中數(shù)據(jù)。其中，阻燃劑能使聚丙烯復(fù)合材料的點(diǎn)燃時(shí)間增長(zhǎng)，點(diǎn)燃自熄，從而延遲或防止燃燒；增韌劑通過(guò)降低聚丙烯復(fù)合材料脆性和提高其抗沖擊性能，增強(qiáng)耐受低溫對(duì)聚丙烯復(fù)合材料的脆化；抗氧劑能夠抑制或者延緩聚丙烯復(fù)合物在空氣中熱氧化，從而保持高其優(yōu)良性能，延長(zhǎng)使用壽命。因此，該實(shí)施例聚丙烯復(fù)合材料有效克服了現(xiàn)有聚丙烯材料阻燃、耐低溫性差、易老化的不足，由此使得該聚丙烯復(fù)合材料可用于制備家用電器和電子儀表。本專利技術(shù)實(shí)施例還提供了上述聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其工藝流程如圖I所示，該方法包括如下步驟S01.稱取配方組分按照上述聚丙烯復(fù)合材料的配方稱取各組分；S02.制備混合物料將步驟SOl中稱取各組分進(jìn)行混料處理；S03.熔融擠出將步驟S02中的混合物料進(jìn)行熔融擠出，造粒，得到所述聚丙烯復(fù)合材料。具體地，上述步驟SOl中，聚丙烯復(fù)合材料的配方以本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種聚丙烯復(fù)合材料，包括如下重量百分比的配方組分：FDA00002147758200011.jpg

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐東，徐永，安林林，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳市科聚新材料有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：