CN108250579A - 一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，高光泽阻燃聚丙烯复合材料由PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂、润滑剂和线型低密度聚乙烯组成，其配料百分比为：PP树脂50％～85％；相容剂3％～6％；增韧剂5％～10％；阻燃剂10％～15％。本发明由PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂、润滑剂和线型低密度聚乙烯组成，可有效提高聚丙烯复合材料的高光泽性和阻燃性，同时其无卤素阻燃成分，生烟量小、毒性小，保障了本聚丙烯复合材料使用的安全性，且其制备工艺简单、条件易控、成本低廉、对设备要求低、适宜推广。

Description

一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯复合材料技术领域，具体为一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯作为三大合成高分子材料之一，具有质量轻、易于加工成型等优点，并且耐热性、耐化学腐蚀性、机械力学性能优良，因此被广泛应用于汽车、建筑、电子电器等行业，发展速度极快，产品品种繁多，部分改性产品已逐渐取代价格较高的工程塑料，但由于自身结构的原因，聚丙烯遇火易燃烧，发热量高、燃烧速度快，并伴有发烟、滴落等现象，容易发生火灾，对人们的生命、财产安全造成极大的危害，导致其应用领域受到极大的限制，为此，我们提出一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料，高光泽阻燃聚丙烯复合材料由PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂、润滑剂和线型低密度聚乙烯组成，其配料百分比为：PP树脂50％～85％；相容剂3％～6％；增韧剂5％～10％；阻燃剂10％～15％；协效阻燃剂1％～5％；成核剂0.2％～0.8％；抗氧剂0.1％～0.5％；防紫外线剂0.2％～0.5％；润滑剂0.5％～1.5％；线型低密度聚乙烯4％～7％。
优选的，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，且聚丙烯接枝马来酸酐包括以下重量百分比的组分经熔融挤出制备：均聚聚丙烯、马来酸酐、苯乙烯和引发剂，其配料百分比为：均聚聚丙烯95％～98％；马来酸酐0.7％～1.5％；苯乙烯2％～3％；引发剂0.2％～0.5％；同时均聚聚丙烯的熔融指数小于10g/10min。
优选的，所述增韧剂为乙烯、丙烯共聚物。
优选的，所述阻燃剂包括尿素、硼砂、磷酸铵、二乙烯基三胺、氢氧化铝、氧化锌、三氧化二锑和十二烷基硫酸钠，且其重量份数的组分为：尿素5～12份；硼砂20～30份；磷酸铵15～30份；二乙烯基三胺12～22份；氢氧化铝7～12份；氧化锌3～7份；三氧化二锑2～8份；十二烷基硫酸钠1～3份。
优选的，所述协效阻燃剂为粒径在 0.5～3um、纯度高于98％，并通过化学合成法制备得到的氢氧化镁。
优选的，所述成核剂为专用于PP树脂的有机类成核剂，选自有机羧酸和羧酸盐类、山梨糖醇衍生物类、二芳基膦金属盐类、松香酸及其盐类中的一种或几种。
优选的，所述抗氧剂为四[甲基-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯的复配物。
优选的，所述防紫外线剂包括二氧化硅、沸石、2，4- 二羟基二苯甲酮、N，N- 二正丁基二硫代氨基甲酸镍、胍类抗菌剂、2，4，4′- 三氯-2′-羟基二苯醚、8-羟基喹啉铜、铝锆酸酯偶联剂和聚丙烯酸钠分散剂，且其重量份数的组分为：二氧化硅50～70份；沸石3～7份；2，4- 二羟基二苯甲酮7～12份；N，N- 二正丁基二硫代氨基甲酸镍10～15份；胍类抗菌剂1～3份；2，4，4′- 三氯-2′-羟基二苯醚3～8份；8-羟基喹啉铜0.2～1份；铝锆酸酯偶联剂0.5～1.2份；聚丙烯酸钠分散剂0.3～0.7份。
优选的，其制备方法包括以下步骤：
A、将PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂和线型低密度聚乙烯按配方比例混合后并在除杂箱内去除杂质；
B、将除杂后的原料放进烘干箱内进行烘干处理，且烘干温度为60℃～80℃，烘干时间为2.5～4h；
C、将烘干后的原料进行粉碎处理；
D、将粉碎后的混合料经过150钼的筛网进行筛选，并将不合格的原料重新放置在粉碎机内进行二次粉碎，直至其合格为止；
E、加入润滑剂，继续混合后，将混合物投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒、干燥处理，最终得到高光泽阻燃聚丙烯复合材料；
F、步骤E中的双螺杆挤出机的长径比为30～40：1，加工温度为200～250℃，螺杆转速为300～420r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明由PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂、润滑剂和线型低密度聚乙烯组成，可有效提高聚丙烯复合材料的高光泽性和阻燃性，同时其无卤素阻燃成分，生烟量小、毒性小，保障了本聚丙烯复合材料使用的安全性，且其制备工艺简单、条件易控、成本低廉、对设备要求低、适宜推广。
附图说明
图1为本发明配料表格示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
请参阅图1，一种光泽阻燃聚丙烯复合材料，高光泽阻燃聚丙烯复合材料由PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂、润滑剂和线型低密度聚乙烯组成，其配料百分比为：PP树脂50％～85％；相容剂3％～6％；增韧剂5％～10％；阻燃剂10％～15％；协效阻燃剂1％～5％；成核剂0.2％～0.8％；抗氧剂0.1％～0.5％；防紫外线剂0.2％～0.5％；润滑剂0.5％～1.5％；线型低密度聚乙烯4％～7％。
相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，且聚丙烯接枝马来酸酐包括以下重量百分比的组分经熔融挤出制备：均聚聚丙烯、马来酸酐、苯乙烯和引发剂，其配料百分比为：均聚聚丙烯95％～98％；马来酸酐0.7％～1.5％；苯乙烯2％～3％；引发剂0.2％～0.5％；同时均聚聚丙烯的熔融指数小于10g/10min。
增韧剂为乙烯、丙烯共聚物。
阻燃剂包括尿素、硼砂、磷酸铵、二乙烯基三胺、氢氧化铝、氧化锌、三氧化二锑和十二烷基硫酸钠，且其重量份数的组分为：尿素5～12份；硼砂20～30份；磷酸铵15～30份；二乙烯基三胺12～22份；氢氧化铝7～12份；氧化锌3～7份；三氧化二锑2～8份；十二烷基硫酸钠1～3份。
协效阻燃剂为粒径在 0.5～3um、纯度高于98％，并通过化学合成法制备得到的氢氧化镁。
成核剂为专用于PP树脂的有机类成核剂，选自有机羧酸和羧酸盐类、山梨糖醇衍生物类、二芳基膦金属盐类、松香酸及其盐类中的一种或几种。
抗氧剂为四[甲基-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯的复配物。
防紫外线剂包括二氧化硅、沸石、2，4- 二羟基二苯甲酮、N，N- 二正丁基二硫代氨基甲酸镍、胍类抗菌剂、2，4，4′- 三氯-2′-羟基二苯醚、8-羟基喹啉铜、铝锆酸酯偶联剂和聚丙烯酸钠分散剂，且其重量份数的组分为：二氧化硅50～70份；沸石3～7份；2，4- 二羟基二苯甲酮7～12份；N，N- 二正丁基二硫代氨基甲酸镍10～15份；胍类抗菌剂1～3份；2，4，4′- 三氯-2′-羟基二苯醚3～8份；8-羟基喹啉铜0.2～1份；铝锆酸酯偶联剂0.5～1.2份；聚丙烯酸钠分散剂0.3～0.7份。
其制备方法包括以下步骤：
A、将PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂和线型低密度聚乙烯按配方比例混合后并在除杂箱内去除杂质；
B、将除杂后的原料放进烘干箱内进行烘干处理，且烘干温度为60℃～80℃，烘干时间为2.5～4h；
C、将烘干后的原料进行粉碎处理；
D、将粉碎后的混合料经过150钼的筛网进行筛选，并将不合格的原料重新放置在粉碎机内进行二次粉碎，直至其合格为止；
E、加入润滑剂，继续混合后，将混合物投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒、干燥处理，最终得到高光泽阻燃聚丙烯复合材料；
F、步骤E中的双螺杆挤出机的长径比为30～40：1，加工温度为200～250℃，螺杆转速为300～420r/min。
使用时，由PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂、润滑剂和线型低密度聚乙烯组成，可有效提高聚丙烯复合材料的高光泽性和阻燃性，同时其无卤素阻燃成分，生烟量小、毒性小，保障了本聚丙烯复合材料使用的安全性，且其制备工艺简单、条件易控、成本低廉、对设备要求低、适宜推广。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：高光泽阻燃聚丙烯复合材料由PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂、润滑剂和线型低密度聚乙烯组成，其配料百分比为：PP树脂50％～85％；相容剂3％～6％；增韧剂5％～10％；阻燃剂10％～15％；协效阻燃剂1％～5％；成核剂0.2％～0.8％；抗氧剂0.1％～0.5％；防紫外线剂0.2％～0.5％；润滑剂0.5％～1.5％；线型低密度聚乙烯4％～7％。
2.根据权利要求1所述的一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐，且聚丙烯接枝马来酸酐包括以下重量百分比的组分经熔融挤出制备：均聚聚丙烯、马来酸酐、苯乙烯和引发剂，其配料百分比为：均聚聚丙烯95％～98％；马来酸酐0.7％～1.5％；苯乙烯2％～3％；引发剂0.2％～0.5％；同时均聚聚丙烯的熔融指数小于10g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述增韧剂为乙烯、丙烯共聚物。
4.根据权利要求1所述的一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述阻燃剂包括尿素、硼砂、磷酸铵、二乙烯基三胺、氢氧化铝、氧化锌、三氧化二锑和十二烷基硫酸钠，且其重量份数的组分为：尿素5～12份；硼砂20～30份；磷酸铵15～30份；二乙烯基三胺12～22份；氢氧化铝7～12份；氧化锌3～7份；三氧化二锑2～8份；十二烷基硫酸钠1～3份。
5.根据权利要求1所述的一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述协效阻燃剂为粒径在 0.5～3um、纯度高于98％，并通过化学合成法制备得到的氢氧化镁。
6.根据权利要求1所述的一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述成核剂为专用于PP树脂的有机类成核剂，选自有机羧酸和羧酸盐类、山梨糖醇衍生物类、二芳基膦金属盐类、松香酸及其盐类中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为四[甲基-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯的复配物。
8.根据权利要求1所述的一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述防紫外线剂包括二氧化硅、沸石、2，4- 二羟基二苯甲酮、N，N- 二正丁基二硫代氨基甲酸镍、胍类抗菌剂、2，4，4′- 三氯-2′-羟基二苯醚、8-羟基喹啉铜、铝锆酸酯偶联剂和聚丙烯酸钠分散剂，且其重量份数的组分为：二氧化硅50～70份；沸石3～7份；2，4- 二羟基二苯甲酮7～12份；N，N- 二正丁基二硫代氨基甲酸镍10～15份；胍类抗菌剂1～3份；2，4，4′- 三氯-2′-羟基二苯醚3～8份；8-羟基喹啉铜0.2～1份；铝锆酸酯偶联剂0.5～1.2份；聚丙烯酸钠分散剂0.3～0.7份。
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种高光泽阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：其制备方法包括以下步骤：
A、将PP树脂、相容剂、增韧剂、阻燃剂、协效阻燃剂、成核剂、抗氧剂、防紫外线剂和线型低密度聚乙烯按配方比例混合后并在除杂箱内去除杂质；
B、将除杂后的原料放进烘干箱内进行烘干处理，且烘干温度为60℃～80℃，烘干时间为2.5～4h；
C、将烘干后的原料进行粉碎处理；
D、将粉碎后的混合料经过150钼的筛网进行筛选，并将不合格的原料重新放置在粉碎机内进行二次粉碎，直至其合格为止；
E、加入润滑剂，继续混合后，将混合物投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出、拉条、冷却、切粒、干燥处理，最终得到高光泽阻燃聚丙烯复合材料；
F、步骤E中的双螺杆挤出机的长径比为30～40：1，加工温度为200～250℃，螺杆转速为300～420r/min。
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