CN103522447B - 无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法 - Google Patents

无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103522447B
CN103522447B CN201310513409.9A CN201310513409A CN103522447B CN 103522447 B CN103522447 B CN 103522447B CN 201310513409 A CN201310513409 A CN 201310513409A CN 103522447 B CN103522447 B CN 103522447B
Authority
CN
China
Prior art keywords
polypropylene
parts
polyurethane elastomer
composite material
flame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201310513409.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103522447A (zh
Inventor
陈晓浪
徐阳
陈漫
马永红
孙志丹
何玮頔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Jiaotong University
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN201310513409.9A priority Critical patent/CN103522447B/zh
Publication of CN103522447A publication Critical patent/CN103522447A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103522447B publication Critical patent/CN103522447B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)

Abstract

一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其作法主要是:A、将80份重的聚丙烯、20份重的热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,干燥后得到改性聚丙烯母粒;B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、6.7–15份重的改性可膨胀石墨、4–13.3份重的红磷阻燃母粒充分混合,得到混合料;然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。该方法制得的阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的阻燃性好,阻燃级别能达到垂直燃烧UL-94V-0。

Description

无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法。
背景技术
聚丙烯是一种综合性能优良并广泛使用的热塑性塑料,广泛用于电子电器、仪器仪表、汽车及建筑等行业。然而,聚丙烯冲击强度低,尤其是低温下易脆,限制了其应用领域。热塑性聚氨酯弹性体有着优良的抗冲击性、减震性、耐水和耐油性能。通过二者共混得到的聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体,其综合力学性能好,使用领域得到拓展。然而,聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体极易燃烧,并且在燃烧过程中放出大量的浓烟和有毒性的气体,给生命财产及环境造成巨大危害,因此,提高其阻燃性能一直备受国内外研发者的关注。
通过添加阻燃剂能有效的提高聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体的阻燃性能,在众多种类的阻燃剂中,可膨胀石墨是一种新型无卤膨胀型阻燃剂,具有无毒、消烟性,隔热性、防腐性、耐候性、耐久性优异等特点,受到广泛重视。但是,现有的阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体材料,使用的是单一的可膨胀石墨,材料燃烧之后形成的阻隔炭层强度小,易碎,并存在小孔和裂纹,很难达到垂直燃烧UL-94V-0等级,难以满足阻燃塑料的要求,使其应用受到限制。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,该方法制得的阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的阻燃性好,阻燃级别能达到垂直燃烧UL-94V-0级。
本发明实现其发明目的所采用的技术方案是,一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为150–180rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、6.7–15份重的改性可膨胀石墨、4–13.3份重的红磷阻燃母粒充分混合,得到混合料;然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为150–180rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
改性可膨胀石墨阻燃剂表面带有亲油性基团,可改善可膨胀石墨在聚合物中的分散性与界面粘结力,有利于提高复合材料的阻燃性能。红磷的阻燃作用及与可膨胀石墨的协同作用是:1、红磷阻燃母粒表面包覆的聚合物材料具有疏水性和亲油性,可以改善红磷在聚合物中的分散性,降低红磷的吸水率与析出性,其耐候性优异,阻燃性持久。2、红磷受热生成五氧化二磷,五氧化二磷迅速弥漫在聚合物表面,冲淡氧气浓度,使火焰减弱,起到抑制火焰的作用。3、五氧化二磷迅速吸收结晶水反应生成磷酸,磷酸在受强热时进一步反应生成偏磷酸、聚偏磷酸;聚偏磷酸是一种粘稠玻璃状物质,它又紧紧的包裹在可膨胀石墨表面,使可膨胀石墨结构更加致密,致密的可膨胀石墨结构将聚合物和空气隔绝,切断了聚合物燃烧时所需要的氧气,使燃烧停止,这样红磷与可膨胀石墨协同作用,更好的达到阻燃的目的。4、在燃烧反应过程中所生成的磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸又是很好的脱水催化剂,能快速促使聚合物脱水炭化。脱水炭化后生成石墨状的焦炭层,能进一步阻隔底层聚合物与氧气接触,实现阻燃;另外,由于焦炭层导热性差,又使聚合物与热源隔绝,减缓了热分解,从而进一步实现了多重阻燃的效果。本发明制备的复合材料经垂直燃烧测试可达到UL-94V-0等级,阻燃性能优异,能满足电子、电器多种产品的阻燃要求。
上述B步的混合料中还混有2–6份密胺包覆聚磷酸铵,其平均粒径为8–10μm。
这样在阻燃体系中,除了有可膨胀石墨和红磷阻燃母粒两种阻燃剂外,还有密胺包覆聚磷酸铵阻燃剂。蜜胺包覆聚磷酸铵是一种磷-氮结构的阻燃剂,不含甲醛,是在聚磷酸铵的基础上使用三聚氰铵改性而成,它能改善复合材料在高温时的成炭能力与炭层强度,对热与氧起到有效阻隔作用,从而阻止基体聚合物燃烧,进一步提高体系的阻燃性能。同时,其在水中的溶解性小,与聚合物基体树脂的相容性好、结合力强,改善了阻燃复合材料的综合力学性能。
上述的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径40–50μm。
这种改性可膨胀石墨阻燃剂能更好的分散在聚合物材料中,更好的提高复合材料的阻燃性能。
上述的红磷阻燃母粒为磷含量为55–65%的红磷阻燃母粒。
磷含量为55–65%的红磷阻燃母料既能保证阻燃性能,也能确保其中聚合物成分的含量,使其与基体材料有良好的结合力,使材料力学性能更好。
下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明对照例、实施例三和七方法制备的无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的热释放速率曲线,其中A为对照例的热释放速率曲线,B为实施例三制得的阻燃复合材料的热释放速率曲线,C为实施例七制得的阻燃复合材料的热释放速率曲线。
图2为本发明对照例、实施例三和七方法制备的无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的总热释放量曲线,其中A为对照例的总热释放量曲线,B为实施例三制得的阻燃复合材料的总热释放量曲线,C为实施例七制得的阻燃复合材料的总热释放量曲线。
图3为本发明对照例、实施例三和七方法制备的无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料燃烧后残留炭层的扫描电镜照片。其中A为对照例的燃烧后炭层形貌,B为实施例三制得的阻燃复合材料的燃烧后炭层形貌,C为实施例七制得的阻燃复合材料的燃烧后炭层形貌。
具体实施方式
实施例一
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180~230℃(挤出机料筒的进料段温度180℃,口模出料段温度230℃),螺杆转速为150rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、15份重的改性可膨胀石墨、5份重的红磷阻燃母粒充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径45μm;红磷阻燃母粒为磷含量为60%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160~190℃(挤出机料筒的进料段温度160℃,口模出料段温度190℃),螺杆转速为150rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170~190℃(注塑机的最低端温度170℃,最高端温度190℃),即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
实施例二
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机温度范围为180–230℃,螺杆转速为160rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、13.3份重的改性可膨胀石墨、6.7份重的红磷阻燃母粒充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径40μm;红磷阻燃母粒为磷含量为55%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为160rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
实施例三
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为170rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、10份重的改性可膨胀石墨、10份重的红磷阻燃母粒充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径50μm;红磷阻燃母粒为磷含量为65%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为170rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
实施例四
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为180rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、6.7份重的改性可膨胀石墨、13.3份重的红磷阻燃母粒充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径45μm;红磷阻燃母粒为磷含量为60%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为180rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
实施例五
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为180rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、15份重的改性可膨胀石墨、4份重的红磷阻燃母粒充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径45μm;红磷阻燃母粒为磷含量为60%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为180rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
实施例六
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为150rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、10份重的改性可膨胀石墨、8份重的红磷阻燃母粒以及2份重的密胺包覆聚磷酸铵充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径45μm;密胺包覆聚磷酸铵的平均粒径为9μm;红磷阻燃母粒为磷含量为60%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为150rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
实施例七
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为150rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、10份重的改性可膨胀石墨、6份重的红磷阻燃母粒以及4份重的密胺包覆聚磷酸铵充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径45μm;密胺包覆聚磷酸铵的平均粒径为8μm;红磷阻燃母粒为磷含量为60%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为150rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
实施例八
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为150rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、10份重的改性可膨胀石墨、4份重的红磷阻燃母粒以及6份重的密胺包覆聚磷酸铵充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径45μm;密胺包覆聚磷酸铵的平均粒径为10μm;红磷阻燃母粒为磷含量为60%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为150rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
实施例九
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为150rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、6.7份重的改性可膨胀石墨、13.3份重的红磷阻燃母粒以及3份重的密胺包覆聚磷酸铵充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径45μm;密胺包覆聚磷酸铵的平均粒径为8μm;红磷阻燃母粒为磷含量为60%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为150rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
实施例十
一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为150rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、15份重的改性可膨胀石墨、5份重的红磷阻燃母粒以及5份重的密胺包覆聚磷酸铵充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径45μm;密胺包覆聚磷酸铵的平均粒径为10μm;红磷阻燃母粒为磷含量为60%的红磷阻燃母粒。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为150rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
对照例
本对照只添加20份重的可膨胀石墨阻燃剂,而未添加红磷阻燃母粒和密胺包覆聚磷酸铵阻燃剂,其余原料的配比和操作则与实施例一相同,即其具体作法如下:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为150rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、20份重的改性可膨胀石墨充分混合,得到混合料;其中的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径45μm。然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为150rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料。
本发明中的对照例为单一阻燃剂(改性可膨胀石墨)的阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体共混物;实施例一~五为添加了改性可膨胀石墨和红磷阻燃母粒两种阻燃剂的复合材料;实施例六~十为添加了改性可膨胀石墨、红磷阻燃母粒以及密胺包覆聚磷酸铵阻燃剂。
图1为本发明对照例、实施例三和七方法制备的无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的热释放速率曲线,其中A为对照例的热释放速率曲线,B为实施例三制得的阻燃复合材料的热释放速率曲线,C为实施例七制得的阻燃复合材料的热释放速率曲线。
从图1的热释放速率曲线可以看出,对照例的添加单一阻燃剂材料体系在燃烧过程中放热量大,燃烧较为迅速。而实施例三添加了二元阻燃剂之后的材料体系燃烧缓慢,热释放速率的值降低,实施例七的复配三元阻燃剂,则进一步降低了材料燃烧的热释放速率,阻燃性能得到提高。
图2为本发明对照例、实施例三和七方法制备的无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的总热释放量曲线,其中A为对照例的总热释放量曲线,B为实施例三制得的阻燃复合材料的总热释放量曲线,C为实施例七制得的阻燃复合材料的总热释放量曲线。
从图2中的总热释放量曲线可以看出,实施例三和实施例七的材料在燃烧之后的总放热量较对照例明显降低,表现出良好的阻燃性能。
图3为本发明对照例、实施例三和实施例七方法制备的无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料燃烧后炭层形貌的扫描电镜照片。其中A为对照例的炭层形貌,B为实施例三制得的阻燃复合材料的炭层形貌,C为实施例七制得的阻燃复合材料的炭层形貌。
从图3中的扫描照片可以看出,实施例三和实施例七的材料在燃烧之后的形成的炭层更加致密,有利于提高材料的阻燃性能。
以下的表1为本发明的对照例、各实施例的原料重量份数及其制得的材料的物理机械性能;表2为本发明所采用的物理机械性能测试方法。
从表1中的数据可知红磷阻燃母粒的加入提高了复合材料体系的阻燃性能,可以达UL-94V-0级;而利用密胺包覆聚磷酸铵替代部分红磷母粒阻燃剂之后,复合材料的阻燃性能仍能达到UL-94V-0级,且制得物的综合力学性能得到改善。
本发明使用的抗氧剂,可以为现有的各种阻燃聚丙烯复合材料的抗氧剂,如常用的抗氧剂1010,即四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯;抗氧剂168,即三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯;抗氧剂626,即双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等;使用的改性可膨胀石墨也是已有产品,它是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,如:将2–4份重的硅烷偶联剂加入180–220份重的无水乙醇中,混合均匀,水浴加热到70–90℃,再将100份重的干燥可膨胀石墨加入该溶液中,搅拌20–40min,搅拌速度为1200–2000rpm,即得。
表1对照例、各实施例的原料重量份数及其制得物的性能
表2各性能测试方法

Claims (2)

1.一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其具体作法是:
A、将80份重的干燥聚丙烯、20份重的干燥热塑性聚氨酯弹性体、3份重的干燥聚丙烯接枝马来酸酐及0.2份重的抗氧剂在混合机中充分混合后,用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为180–230℃,螺杆转速为150–180rpm,干燥后得到改性聚丙烯母粒;
B、再将100份重的改性聚丙烯母粒、6.7–15份重的改性可膨胀石墨、4–13.3份重的红磷阻燃母粒充分混合,得到混合料;然后将混合料用双螺杆挤出机混炼造粒,挤出机料筒温度范围为160–190℃,螺杆转速为150–180rpm,挤出的粒料干燥后用注塑成型机注射成型,注塑料筒温度范围为170–190℃,即制得无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料;
所述B步的混合料中还混有2–6份密胺包覆聚磷酸铵,其平均粒径为8–10μm;
所述的改性可膨胀石墨是可膨胀石墨通过硅烷偶联剂经表面改性而得,其平均粒径40–50μm。
2.根据权利要求1所述的一种无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法,其特征在于:所述的红磷阻燃母粒为磷含量为55–65%的红磷阻燃母粒。
CN201310513409.9A 2013-10-28 2013-10-28 无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法 Expired - Fee Related CN103522447B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310513409.9A CN103522447B (zh) 2013-10-28 2013-10-28 无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310513409.9A CN103522447B (zh) 2013-10-28 2013-10-28 无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103522447A CN103522447A (zh) 2014-01-22
CN103522447B true CN103522447B (zh) 2016-04-20

Family

ID=49924973

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310513409.9A Expired - Fee Related CN103522447B (zh) 2013-10-28 2013-10-28 无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103522447B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104327549B (zh) * 2014-10-31 2016-10-05 西南交通大学 硅铝水凝胶双层包覆改性聚磷酸铵及其在阻燃聚丙烯中的应用
CN105019256B (zh) * 2015-08-13 2017-03-08 长沙五犇新材料科技有限公司 一种阻燃耐磨防滑复合地板革及其制造工艺和应用
CN105086161B (zh) * 2015-08-28 2017-07-07 广州敬信高聚物科技有限公司 一种无卤阻燃复合材料及其制备方法
CN107409941A (zh) * 2017-04-14 2017-12-01 广西中农富玉国际农业科技有限公司 一种用于苗木运输的折叠箱
CN108017898B (zh) * 2017-12-06 2021-02-05 东莞市雄林新材料科技股份有限公司 一种家具用阻燃性聚氨酯弹性体材料及其制备方法
CN111138830A (zh) * 2018-11-05 2020-05-12 苏州市朗腾工贸有限公司 一种阻燃弹性体汽车护套材料及加工工艺
CN111234378B (zh) * 2020-03-12 2022-09-06 美瑞新材料股份有限公司 一种具有核壳结构的pp/tpu复合材料及其制备方法
CN113881216B (zh) * 2021-11-24 2023-04-28 国网河南省电力公司镇平县供电公司 耐磨阻燃改性聚氨酯电缆材料及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101735511A (zh) * 2009-11-26 2010-06-16 洛阳石化聚丙烯有限责任公司 一种增容剂及聚丙烯/聚氨酯共混复合材料及制备方法
CN102140224A (zh) * 2010-01-27 2011-08-03 深圳市盛嘉伦橡塑工业有限公司 用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101735511A (zh) * 2009-11-26 2010-06-16 洛阳石化聚丙烯有限责任公司 一种增容剂及聚丙烯/聚氨酯共混复合材料及制备方法
CN102140224A (zh) * 2010-01-27 2011-08-03 深圳市盛嘉伦橡塑工业有限公司 用于二次射粘的无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
可膨胀石墨阻燃体系在聚丙烯中的作用;雷长明等;《功能高分子学报》;20070630;第19-20卷(第2期);第137-142页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103522447A (zh) 2014-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103522447B (zh) 无卤复合阻燃聚丙烯/热塑性聚氨酯弹性体复合材料的制备方法
CN102875851B (zh) 一种环保型阻燃剂
Meng et al. Effects of expandable graphite and ammonium polyphosphate on the flame‐retardant and mechanical properties of rigid polyurethane foams
CN101845197B (zh) 一种高性能无卤阻燃abs改性树脂及其制备方法
CN102604346B (zh) 一种生物可降解聚乳酸-淀粉阻燃复合材料及其制备方法
CN103435887B (zh) 一种高流动性低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法
CN103554598B (zh) 无卤阻燃高密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的制备方法
CN101293984B (zh) 一种膨胀成炭阻燃聚丙烯组合物及其制备方法
CN101293983A (zh) 一种膨胀阻燃聚丙烯组合物及其制备方法
CN107236273B (zh) 一种无卤阻燃的pc/abs塑料合金及其制备方法
CN110903538A (zh) 90℃耐开裂耐湿阻燃聚乙烯电缆料及其制备方法
CN102276970A (zh) 一种无卤阻燃薄膜级聚碳酸酯材料及其制备方法
CN105111583A (zh) 一种无卤阻燃聚丙烯微发泡材料及其制备方法
CN101942186A (zh) 一种无卤阻燃聚碳酸酯材料及其制备方法
CN104327467A (zh) 一种膨胀型高灼热丝点燃温度pbt复合材料及其制备方法
CN102924884A (zh) 一种pbt复合材料及其制备方法
CN102604372A (zh) 一种兼具阻燃和导热的聚酰胺复合材料及其制备方法
CN102964667A (zh) 一种无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法
CN103073775B (zh) 一种环保阻燃抗静电聚乙烯管道的制备方法
CN105131449A (zh) 一种膨胀阻燃环保型聚苯乙烯
CN102010563A (zh) 纳米黏土复配阻燃abs树脂
CN102241881A (zh) 一种无卤阻燃高耐灼热丝的pc/abs合金及其制备方法
CN108034126B (zh) 无卤阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法
CN108467547A (zh) 一种转换器用环保阻燃抗静电聚丙烯组合物及其制备方法
CN108250573B (zh) 一种耐热氧老化的无卤环保阻燃聚丙烯材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20160420

Termination date: 20181028

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee