CN105237887A - 一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105237887A
CN105237887A CN201510760999.4A CN201510760999A CN105237887A CN 105237887 A CN105237887 A CN 105237887A CN 201510760999 A CN201510760999 A CN 201510760999A CN 105237887 A CN105237887 A CN 105237887A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass fiber
composite material
fiber reinforced
reinforced polypropylene
polypropylene composite
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.)
Pending
Application number
CN201510760999.4A
Other languages
English (en)
Inventor
高山俊
代巍
沈春晖
严文
柳扬
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.)
Wuhan University of Technology WUT
Original Assignee
Wuhan University of Technology WUT
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 Wuhan University of Technology WUT filed Critical Wuhan University of Technology WUT
Priority to CN201510760999.4A priority Critical patent/CN105237887A/zh
Publication of CN105237887A publication Critical patent/CN105237887A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/14—Copolymers of propene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/92—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2948/00—Indexing scheme relating to extrusion moulding
    • B29C2948/92—Measuring, controlling or regulating
    • B29C2948/92009—Measured parameter
    • B29C2948/92209—Temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，它包含以下重量百分含量的组份：聚丙烯36～61％，玻纤20～30％，相容剂6～10％，阻燃剂15～18％，抗氧剂0.3～0.6％，润滑剂0.5～1％，阻燃协效剂5～6％。本发明提供的阻燃剂和阻燃协效剂复配效果良好，用于玻纤增强聚丙烯复合材料可减少用量，对释烟量大、阻燃剂析出、加工流动性低等缺陷改善明显，使复合材料保持良好的强度、模量和冲击性能。

Description

一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
玻纤增强聚丙烯复合材料因其优异的强度和模量,应用极为广泛。玻纤改性可以提高填充即塑料的热变形温度、增加制品尺寸稳定性、降低成型收缩率、提高刚性，尤其是无碱短玻纤的加入在一定填充范围内作为聚丙烯的补强填充剂，不但能够显著的提高聚丙烯制品的强度、模量、表面硬度、耐蠕变性、电绝缘性，还可以提高聚丙烯的冲击强度，改善耐冲击能力；而且随着社会的发展和人们对材料特性要求的不断增加，要求玻纤增强聚丙烯材料具有阻燃性，以扩大复合材料的应用范围。
目前，国内外已经出现多种玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，这些材料多采用卤系阻燃剂以满足复合材料的阻燃性能，其具有阻燃效率高、与聚合物亲和性好、对聚合物的物理性能和加工流动性影响较小等优点。但阻燃剂的加入量对复合材料力学性能和加工性能影响很大，在保证复合材料阻燃性能的同时尽可能减少阻燃剂用量、保证复合材料的加工性能是本领域的技术难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法，以少量阻燃剂和阻燃协效剂复配，减少添加剂使用量，所得玻纤增强聚丙烯复合材料阻燃性能和加工性能良好。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：
提供一种玻纤增强聚丙烯复合材料，其包含以下重量百分含量的组份：
所述阻燃剂为乙基-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)(BT-93W)；
所述阻燃协效剂为硼酸锌(ZB)和三氧化二锑(Sb2O3)的混合物。
按上述方案，所述聚丙烯为共聚聚丙烯，熔融指数为18g/10min。
按上述方案，所述玻纤为中性无碱玻纤。
按上述方案，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率为1.0％。
按上述方案，所述抗氧剂为抗氧剂100和抗氧剂168按质量比1:2复配得到。
按上述方案，所述润滑剂为乙烯基双硬质酰胺(EBS)。
优选的是，所述阻燃协效剂为硼酸锌和三氧化二锑按质量比1:1得到的混合物。
本发明垃玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法步骤如下：将原料按比例称重，然后将除玻纤以外的原料放入高混机中混合3～5分钟，出料，然后将混合均匀的原料放入双螺杆挤出机中，玻纤从侧喂料口加入，挤出机温度为185～200℃，转速为75～125r/min，挤出造粒即得到玻纤增强聚丙烯复合材料。
在高温下阻燃协效剂中三氧化二锑与溴系阻燃剂乙基-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)高温分解产生的溴化氢反应生成溴化锑或溴氧化梯，而溴氧化锑又可进一步分解为三溴化梯，三溴化梯是一种高效的火焰抑制剂，它能捕捉火焰中的H-、H0-等燃烧自由基，与此同时一部分溴化梯在凝聚相中可以催化成炭，从而达到固相阻燃效果。
阻燃协效剂中硼酸锌在燃烧时分解成氧化锌和氧化硼的混合物，这些金属氧化物在材料表面可以促进表面炭化，形成一个玻璃化的覆盖层，此覆盖层将高温和氧气隔绝在外,与内部可燃物质分离，从根本上阻断凝聚相的燃烧进程；硼酸锌还与溴化物反应生成气态三溴化硼，三溴化硼在火焰中生成溴化氢，从而阻止高活性自由基间的链锁反应，抑制气相燃烧反应。另外溴化氢和硼酸锌发生反应产生的溴化硼、气态溴化锌稀释了可燃气体的浓度，很大程度上降低燃烧速率，实现高效阻燃作用，从而用小添加量实现高阻燃性能。本发明研究发现：硼酸锌和三氧化二锑按质量比1:1复配效果显著。
本发明的有益效果在于：与现有技术相比，本发明提供的阻燃剂和阻燃协效剂复配效果良好，用于玻纤增强聚丙烯复合材料可减少用量，最多可减少30％阻燃剂的用量，对释烟量大、加工流动性低等缺陷改善明显，使复合材料保持良好的强度、模量和冲击性能，其阻燃性能可达到1.6mmUL94V-O，缺口冲击强度可达到9.5KJ/m2，力学性能及加工性能优于市售普通玻纤增强聚丙烯材料。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例所用阻燃剂为乙基-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)；所用阻燃协效剂为硼酸锌和三氧化二锑按质量比1:1的混合物；所用聚丙烯为共聚聚丙烯，熔融指数为18g/10min；所用玻纤为中性无碱玻纤；所用相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率为1.0％；所用抗氧剂为抗氧剂100和抗氧剂168按质量比1:2复配所得抗氧剂；所用润滑剂为乙烯基双硬质酰胺。
实施例1
玻纤增强聚丙烯复合材料原材料组分及质量比：聚丙烯53％，玻纤20％，相容剂6％，阻燃剂15％，抗氧剂0.5％，润滑剂0.5％，阻燃协效剂5％。
将原料按上述配比称重后，将除玻纤以外的原料放入高混机中混合4分钟，出料，然后将混合均匀的原料放入双螺杆挤出机中，玻纤从侧喂料口加入，挤出机温度为185～200℃(各段温度分别为185℃，190℃，195℃，200℃，195℃，190℃)，转速为75r/min，挤出造粒即得到玻纤增强聚丙烯复合材料。
实施例2
玻纤增强聚丙烯复合材料原材料组分及质量比：聚丙烯37％，玻纤30％，相容剂8％，阻燃剂18％，抗氧剂0.5％，润滑剂0.5％，阻燃协效剂6％。
将原料按上述配比称重后，将除玻纤以外的原料放入高混机中混合5分钟，出料，然后将混合均匀的原料放入双螺杆挤出机中，玻纤从侧喂料口加入，挤出机温度为185～200℃(各段温度分别为185℃，190℃，195℃，200℃，195℃，190℃)，转速为125r/min，挤出造粒即得到玻纤增强聚丙烯复合材料。
实施例3
玻纤增强聚丙烯复合材料原材料组分及质量比：聚丙烯36％，玻纤30％，相容剂10％，阻燃剂18％，抗氧剂0.5％，润滑剂0.5％，阻燃协效剂5％。
将原料按上述配比称重后，将除玻纤以外的原料放入高混机中混合5分钟，出料，然后将混合均匀的原料放入双螺杆挤出机中，玻纤从侧喂料口加入，挤出机温度为185～200℃(各段温度分别为185℃，190℃，195℃，200℃，195℃，190℃)，转速为100r/min，挤出造粒即得到玻纤增强聚丙烯复合材料。
对比例1
玻纤增强聚丙烯复合材料原材料组分及质量比：聚丙烯61％，玻纤30％，相容剂8％，阻燃剂0％，抗氧剂0.5％，润滑剂0.5％，阻燃协效剂0％。
将原料按上述配比称重后，将除玻纤以外的原料放入高混机中混合5分钟，出料，然后将混合均匀的原料放入双螺杆挤出机中，玻纤从侧喂料口加入，挤出机温度为185～200℃(各段温度分别为185℃，190℃，195℃，200℃，195℃，190℃)，转速为100/min，挤出造粒即得到玻纤增强聚丙烯复合材料。
对比例2
市售玻纤增强聚丙烯复合材料，含溴系阻燃剂十溴二苯乙烷24wt％，阻燃协效剂三氧化二锑8wt％。
实施例4
对实施例1-3及对比例1-2所得玻纤增强聚丙烯复合材料进行力学性能和阻燃性能测试，结果如表1所示：
表1
由表1可知，本发明实施例制备的玻纤增强聚丙烯复合材料与不加阻燃剂及阻燃协效剂的体系(对比例1)相比，不仅阻燃性能良好，而且具有良好的强度、模量和冲击性能，其缺口冲击强度可达到9.5KJ/m2，弯曲模量可达6740MPa。与市售玻纤增强聚丙烯复合材料(对比文件2)相比，在达到相同的阻燃效果的基础上，本发明能够减少阻燃剂及阻燃协效剂用量达30％，释烟量大、加工流动性低等缺陷也得到改明显善。
由以上实施例可知本发明提供的玻纤增强聚丙烯复合材料冲击强度高(达7.6～9.5KJ/m2)、弯曲模量高(达4460～6740MPa)、烟密度小(为76～96)阻燃性能良好，在电子家电、建材等领域具有极为广阔的应用前景。

Claims (8)

1.一种玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，包含以下重量百分含量的组份：
所述阻燃剂为乙基-双(四溴邻苯二甲酰亚胺)；
所述阻燃协效剂为硼酸锌和三氧化二锑的混合物。
2.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述聚丙烯为共聚聚丙烯，熔融指数为18g/10min。
3.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述玻纤为中性无碱玻纤。
4.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，接枝率为1.0％。
5.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述抗氧剂为抗氧剂100和抗氧剂168按质量比1:2复配得到。
6.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述润滑剂为乙烯基双硬质酰胺。
7.根据权利要求1所述的玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于所述阻燃协效剂为硼酸锌和三氧化二锑按质量比1:1得到的混合物。
8.一种根据权利要求1-7任一所述的玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于步骤如下：将原料按比例称重，然后将除玻纤以外的原料放入高混机中混合3～5分钟，出料，然后将混合均匀的原料放入双螺杆挤出机中，玻纤从侧喂料口加入，挤出机温度为185～200℃，转速为75～125r/min，挤出造粒即得到玻纤增强聚丙烯复合材料。
CN201510760999.4A 2015-11-10 2015-11-10 一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 Pending CN105237887A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510760999.4A CN105237887A (zh) 2015-11-10 2015-11-10 一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510760999.4A CN105237887A (zh) 2015-11-10 2015-11-10 一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105237887A true CN105237887A (zh) 2016-01-13

Family

ID=55035739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510760999.4A Pending CN105237887A (zh) 2015-11-10 2015-11-10 一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105237887A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105670113A (zh) * 2016-02-23 2016-06-15 佛山市美聚克化工科技有限公司 一种易吸塑耐低温防火聚丙烯板材材料
CN105670114A (zh) * 2016-02-26 2016-06-15 浙江森川家具有限公司 一种低成本无翘曲高阻燃聚丙烯家具料及其制备方法
CN107226958A (zh) * 2017-05-25 2017-10-03 苏州旭光聚合物有限公司 玻纤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN110982177A (zh) * 2019-12-25 2020-04-10 苏州和塑美科技有限公司 一种阻燃导热纳米复合材料及其制备方法与应用
CN112194845A (zh) * 2020-09-09 2021-01-08 武汉金发科技有限公司 一种有卤阻燃增强聚丙烯复合材料及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102241860A (zh) * 2010-11-30 2011-11-16 深圳市科聚新材料有限公司 一种增强聚丙烯材料及其制备方法
CN102417661A (zh) * 2011-11-24 2012-04-18 上海日之升新技术发展有限公司 玻纤增强无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN103396607A (zh) * 2013-07-02 2013-11-20 安徽科聚新材料有限公司 一种阻燃增强的抗静电pp复合材料及其制备方法
CN103980617A (zh) * 2014-04-24 2014-08-13 广东聚石化学股份有限公司 一种家电产品用玻纤增强阻燃聚丙烯材料及其制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102241860A (zh) * 2010-11-30 2011-11-16 深圳市科聚新材料有限公司 一种增强聚丙烯材料及其制备方法
CN102417661A (zh) * 2011-11-24 2012-04-18 上海日之升新技术发展有限公司 玻纤增强无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN103396607A (zh) * 2013-07-02 2013-11-20 安徽科聚新材料有限公司 一种阻燃增强的抗静电pp复合材料及其制备方法
CN103980617A (zh) * 2014-04-24 2014-08-13 广东聚石化学股份有限公司 一种家电产品用玻纤增强阻燃聚丙烯材料及其制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105670113A (zh) * 2016-02-23 2016-06-15 佛山市美聚克化工科技有限公司 一种易吸塑耐低温防火聚丙烯板材材料
CN105670114A (zh) * 2016-02-26 2016-06-15 浙江森川家具有限公司 一种低成本无翘曲高阻燃聚丙烯家具料及其制备方法
CN107226958A (zh) * 2017-05-25 2017-10-03 苏州旭光聚合物有限公司 玻纤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN110982177A (zh) * 2019-12-25 2020-04-10 苏州和塑美科技有限公司 一种阻燃导热纳米复合材料及其制备方法与应用
CN112194845A (zh) * 2020-09-09 2021-01-08 武汉金发科技有限公司 一种有卤阻燃增强聚丙烯复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110218401B (zh) 一种阻燃抑烟且力学性能良好的软质聚氯乙烯复合材料及其制备方法
CN105237887A (zh) 一种玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102604246A (zh) 高效阻燃的苯乙烯类树脂组合物
CN103524946B (zh) 一种耐高温的热塑性聚氯乙烯电缆料及其制备方法
CN102174223B (zh) 一种阻燃发泡聚乙烯材料及其制备方法
CN106336563A (zh) 一种陶瓷化聚烯烃电缆料及其制备方法
KR101150817B1 (ko) 유동성이 우수한 난연성 내충격 폴리스티렌 수지 조성물
CN101875745A (zh) 含有抑烟剂的阻燃苯乙烯类聚合物复合物及其制备方法
CN102040786A (zh) 一种阻燃pvc/abs合金材料及其制备方法
CN105884267A (zh) 一种阻燃、无滴落、可陶瓷化硅橡胶及其制备方法
CN104530587B (zh) 一种高层建筑专用的pvc组合物
CN102643469A (zh) 一种ldpe/eva阻燃复合材料及其制备方法
CN101899192A (zh) 一种低烟防火pvc/abs合金及其制备方法
CN105237885A (zh) 一种高填充低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
CN104592707A (zh) 基于abs塑料的a级防火材料
CN109824974A (zh) 一种高流动抗菌的无卤阻燃复合材料及其制备方法
CN107141659B (zh) 一种聚氯乙烯耐热防火复合材料及其制备方法
CN106221104A (zh) 阻燃苯乙烯类树脂组合物及其制备方法
CN101724277B (zh) 一种路用阻燃沥青组合物及其制备方法
CN101704982B (zh) 一种阻燃高抗冲聚苯乙烯复合物及其制备方法
CN102816405B (zh) 一种低烟无卤阻燃热塑性弹性体及其制备方法
Çelen et al. The potential use of natural expanded perlite as a flame retardant additive for acrylonitrile‐butadiene‐styrene based composites
CN109880176A (zh) 低温度陶瓷化聚合物基复合材料
CN104311967A (zh) 一种用于高密度聚乙烯的阻燃剂
CN105542317B (zh) 一种高cti环保阻燃玻纤增强pp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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160113