CN107325424A - 低气味阻燃复合材料的制备方法 - Google Patents

低气味阻燃复合材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了低气味阻燃复合材料的制备方法，方法包括：将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及植物纤维分别加入至烘干机中，进行烘干；将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、植物纤维、填充剂、相容剂以及抗氧剂加入至高速搅拌机中，得到混合料；将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为250‑380r/min，双螺杆挤出机长径比为35‑40，控制挤出机各区温度分别为：一区：180‑190℃，二区：185‑192℃，三区：188‑195℃，四区：195‑200℃，五区：200‑210℃，六区：220‑225℃，七区：225‑235℃，八区：220‑235℃，九区：225‑240℃，机头温度为200‑240℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。本制备方法制备的复合材料作为板材使用，其具有较低的气味，且阻燃效果明显。

Description

低气味阻燃复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料加工技术领域，尤其涉及低气味阻燃复合材料的制备方法。
背景技术
随着生活水平的提高，消费者对塑料用品的要求越来越高。汽车和家电中的塑料，尤其是处于相对封闭空间的汽车内饰，要求绿色、环保、健康、安全，还有低气味。
现有的材料中，低气味塑料一般使用聚丙烯材料，因其低气味受到配件商和材料商的关注。但是由于聚丙烯易被紫外线分解、不易接合以及易被氧化，所以其应用受到限制。
而聚苯乙烯以及聚氨酯材料一般作为泡沫保温板使用，但是在应用时，其具有较大气味。而现有的制备方法中，还没有能够制备出低气味阻燃复合材料的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了低气味阻燃复合材料的制备方法，本制备方法制备的复合材料作为板材使用，其具有较低的气味，且阻燃效果明显。
低气味阻燃复合材料的制备方法，方法包括：
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及植物纤维分别加入至烘干机中，温度为115-135℃，烘干时间为12-16min；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、植物纤维、填充剂、相容剂以及抗氧剂加入至高速搅拌机中，搅拌速度为400-500r/min，搅拌时间为6-9min，得到混合料；
将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为250-380r/min，双螺杆挤出机长径比为35-40，控制挤出机各区温度分别为：一区：180-190℃，二区：185-192℃，三区：188-195℃，四区：195-200℃，五区：200-210℃，六区：220-225℃，七区：225-235℃，八区：220-235℃，九区：225-240℃，机头温度为200-240℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
优选地，方法包括：
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及植物纤维分别加入至烘干机中，温度为121-131℃，烘干时间为13-15min；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、植物纤维、填充剂、相容剂以及抗氧剂加入至高速搅拌机中，搅拌速度为420-490r/min，搅拌时间为7-8min，得到混合料；
将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为270-350r/min，双螺杆挤出机长径比为36-39，控制挤出机各区温度分别为：一区：182-187℃，二区：188-191℃，三区：190-193℃，四区：196-198℃，五区：203-208℃，六区：221-224℃，七区：227-233℃，八区：226-234℃，九区：227-237℃，机头温度为210-235℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
优选地，还包括将熔融复合材料经过水槽，进行水冷。
优选地，还包括将水冷后的复合材料进行切粒。
优选地，还包括将复合材料颗粒置于烘干机中，温度为65-76℃温度下，烘干时间为33-37min，冷却至室温，称重，包装。
优选地，所述植物纤维为木棉、椰子纤维、黄麻以及竹纤维中的一种。
优选地，所述填充剂为高岭土、滑石粉、炭黑、氧化铝粉中的一种。
优选地，所述相容剂为PE-g-ST、ABS-g-MAH以及PP-g-MAH中的一种。
优选地，所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚或者双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
本发明的有益效果在于：本制备方法制备的复合材料作为板材使用，其具有较低的气味，降低了对人体产生的影响，保证了身体的健康，且阻燃效果明显，能够作为阻燃材料使用，且其他的机械性能优越，综合性能好，能够满足对材料的要求；制备方法工序少，制备时间少，成本低。
具体实施方式
为阐述本发明的思想及目的，下面将结合具体实施例对本发明做进一步的说明。
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
实施例1
低气味阻燃复合材料，复合材料按重量组份包括：
低气味阻燃复合材料的制备方法：
按质量组分称取高抗冲聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、木棉、高岭土、PE-g-ST以及2，6-三级丁基-4-甲基苯酚；
将高抗冲聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及木棉分别加入至烘干机中，温度为115℃，烘干时间为16min；
将高抗冲聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、木棉、高岭土、PE-g-ST以及2，6-三级丁基-4-甲基苯酚加入至高速搅拌机中，搅拌速度为400r/min，搅拌时间为9min，得到混合料；
将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为380r/min，双螺杆挤出机长径比为35，控制挤出机各区温度分别为：一区：180℃，二区：185℃，三区：195℃，四区：200℃，五区：200℃，六区：220℃，七区：235℃，八区：235℃，九区：225℃，机头温度为240℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为60℃温度下，烘干时间为40min；
冷却至室温，称重，包装。
实施例2
低气味阻燃复合材料，复合材料按重量组份包括：
低气味阻燃复合材料的制备方法：
按质量组分称取聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、椰子纤维、炭黑、PP-g-MAH以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及椰子纤维分别加入至烘干机中，温度为131℃，烘干时间为13min；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、椰子纤维、炭黑、PP-g-MAH以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚加入至高速搅拌机中，搅拌速度为420r/min，搅拌时间为7min，得到混合料；
将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为350r/min，双螺杆挤出机长径比为39，控制挤出机各区温度分别为：一区：182℃，二区：188℃，三区：193℃，四区：198℃，五区：203℃，六区：221℃，七区：233℃，八区：234℃，九区：227℃，机头温度为235℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为76℃温度下，烘干时间为37min；
冷却至室温，称重，包装。
实施例3
低气味阻燃复合材料，复合材料按重量组份包括：
低气味阻燃复合材料的制备方法：
按质量组分称取聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、黄麻、滑石粉、ABS-g-MAH以及2，6-三级丁基-4-甲基苯酚；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及黄麻分别加入至烘干机中，温度为135℃，烘干时间为12min；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、黄麻、滑石粉、ABS-g-MAH以及2，6-三级丁基-4-甲基苯酚加入至高速搅拌机中，搅拌速度为500r/min，搅拌时间为6min，得到混合料；
将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为250r/min，双螺杆挤出机长径比为40，控制挤出机各区温度分别为：一区：190℃，二区：192℃，三区：188℃，四区：195℃，五区：210℃，六区：225℃，七区：225℃，八区：220℃，九区：240℃，机头温度为240℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为80℃温度下，烘干时间为30min；
冷却至室温，称重，包装。
实施例4
低气味阻燃复合材料，复合材料按重量组份包括：
低气味阻燃复合材料的制备方法：
按质量组分称取聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、竹纤维、氧化铝粉、ABS-g-MAH以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及竹纤维分别加入至烘干机中，温度为121℃，烘干时间为15min；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、竹纤维、氧化铝粉、ABS-g-MAH以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚加入至高速搅拌机中，搅拌速度为490r/min，搅拌时间为8min，得到混合料；
将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为270r/min，双螺杆挤出机长径比为36，控制挤出机各区温度分别为：一区：187℃，二区：191℃，三区：190℃，四区：196℃，五区：208℃，六区：224℃，七区：227℃，八区：226℃，九区：237℃，机头温度为210℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为65℃温度下，烘干时间为33min；
冷却至室温，称重，包装。
实施例5
低气味阻燃复合材料，复合材料按重量组份包括：
低气味阻燃复合材料的制备方法：
按质量组分称取聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、竹纤维、炭黑、PE-g-ST以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及竹纤维分别加入至烘干机中，温度为126℃，烘干时间为14min；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、竹纤维、炭黑、PE-g-ST以及双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚加入至高速搅拌机中，搅拌速度为460r/min，搅拌时间为7min，得到混合料；
将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为290r/min，双螺杆挤出机长径比为37，控制挤出机各区温度分别为：一区：184℃，二区：189℃，三区：192℃，四区：197℃，五区：206℃，六区：223℃，七区：229℃，八区：231℃，九区：233℃，机头温度为226℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料；
将熔融物经过水槽，进行水冷；
将水冷后的复合材料进行切粒；
将复合材料颗粒在烘干机中，温度为72℃温度下，烘干时间为35min；
冷却至室温，称重，包装。
将复合材料颗粒置于烘箱中在90-110℃下干燥4-6h，然后加入至注塑机中，注塑温度为240-250℃，注塑压力为60-90MPa，进行注塑制样，制得复合材料制品，对样品进行进行测试。
测试标准为：拉伸强度标准为ASTM D638，条件为50mm/min，摩擦系数按GB-3960-83测试；气味等级按PV3900检测标准检测，阻燃等级按GB/T2408-2008检测。
测试结果如下：
从以上实施例1至5制备方法制备的低气味阻燃复合材料测试结果中可以看出，本复合材料具有较低的气味等级，阻燃等级为V0，且拉伸强度可以达到50MPa以上，综合性能好，能够满足对材料的要求；制备方法工序少，制备时间少，成本低。
以上是对本发明所提供的具体实施例。
说明书对本发明进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.低气味阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，方法包括：
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及植物纤维分别加入至烘干机中，温度为115-135℃，烘干时间为12-16min；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、植物纤维、填充剂、相容剂以及抗氧剂加入至高速搅拌机中，搅拌速度为400-500r/min，搅拌时间为6-9min，得到混合料；
将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为250-380r/min，双螺杆挤出机长径比为35-40，控制挤出机各区温度分别为：一区：180-190℃，二区：185-192℃，三区：188-195℃，四区：195-200℃，五区：200-210℃，六区：220-225℃，七区：225-235℃，八区：220-235℃，九区：225-240℃，机头温度为200-240℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，方法包括：
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维以及植物纤维分别加入至烘干机中，温度为121-131℃，烘干时间为13-15min；
将聚苯乙烯、聚氨酯、玻璃纤维、植物纤维、填充剂、相容剂以及抗氧剂加入至高速搅拌机中，搅拌速度为420-490r/min，搅拌时间为7-8min，得到混合料；
将混合料加入至双螺杆挤出机中，螺杆转速为270-350r/min，双螺杆挤出机长径比为36-39，控制挤出机各区温度分别为：一区：182-187℃，二区：188-191℃，三区：190-193℃，四区：196-198℃，五区：203-208℃，六区：221-224℃，七区：227-233℃，八区：226-234℃，九区：227-237℃，机头温度为210-235℃，熔融共混从机头挤出，得到复合材料。
3.如权利要求1-2任一所述的制备方法，其特征在于：还包括将熔融复合材料经过水槽，进行水冷。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：还包括将水冷后的复合材料进行切粒。
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于：还包括将复合材料颗粒置于烘干机中，温度为65-76℃温度下，烘干时间为33-37min，冷却至室温，称重，包装。
6.如权利要求1-2任一所述的制备方法，其特征在于：所述植物纤维为木棉、椰子纤维、黄麻以及竹纤维中的一种。
7.如权利要求1-2任一所述的制备方法，其特征在于：所述填充剂为高岭土、滑石粉、炭黑、氧化铝粉中的一种。
8.如权利要求1-2任一所述的制备方法，其特征在于：所述相容剂为PE-g-ST、ABS-g-MAH以及PP-g-MAH中的一种。
9.如权利要求1-2任一所述的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为2，6-三级丁基-4-甲基苯酚或者双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
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