CN108250584A - 一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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陈永东
周文
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Zhejiang Pret New Materials Co Ltd
Shanghai Pret Material Technology Co Ltd
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Shanghai Pret Material Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，包括重量百分比计的以下原料：聚丙烯40～70％；相容剂6～12；玻纤10～30％；阻燃剂10～25％；阻燃助剂2～6％。本发明所制备的新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，既具有优异的刚韧性能，又具备高阻燃性能，阻燃性能够提高到UL94V0等级，可广泛应用于新能源汽车电池部件以及电子电器部件等。

Description

一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料及其制备 方法
技术领域
本发明涉及一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，具体为一种可应用于新能源汽车的玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，属于聚合物改性和加工领域。
背景技术
聚丙烯具有优良的力学、耐热性、耐化学溶剂性，其出色的性价比在汽车、家用电器、食品、医疗、建筑管材等多个领域有广泛的应用。
通过玻纤改性后可以提高填充PP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；而且，随着社会的发展和人们对材料特性要求的不断增加，玻纤增强聚丙烯材料中赋予其阻燃性，以扩大复合材料的应用范围。
然而由于聚丙烯自身的结构，其氧指数低，易燃烧、燃烧速度快、并伴有滴落现象，容易发生火灾且不易熄灭，这使其应用领域受到了极大地限制，而现在新能源汽车越来越流行的前提下，在汽车中的某些关键部件如电池壳体部件等，既有较高的刚性需要，又有苛刻的阻燃防火性能(UL94V0)要求，常规的的聚丙烯复合材料也很难满足这一要求。
发明内容
本发明提供了一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，该材料既具有优异的刚韧性能，又具备高阻燃性能，阻燃性能够提高到UL94V0等级，可广泛应用于新能源汽车电池部件以及电子电器部件等。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，包括重量百分比计的以下原料：
聚丙烯 40～70％；
相容剂 6～12；
玻纤 10～30％；
阻燃剂 10～25％；
阻燃助剂 2～6％。
所述的聚丙烯PP为共聚聚丙烯，在230℃，2.16Kg的测试条件下，其熔融指数为5～30g/10min。
所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
所述的玻纤为无碱短玻纤。
所述的阻燃剂是十溴二苯乙烷。
所述的阻燃助剂为三氧化二锑。
上述新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其步骤为：
(1)按上述重量百分比称取原料，混合均匀，得到混合原料(玻纤除外)；
(2)将干燥后的混合原料置于双螺杆挤出机的主喂料仓，经喂料螺杆加入到挤出机的主机筒内(螺杆直径35mm，长径比L/D＝36)，玻纤为侧喂料口加入，主机筒各分段的控制温度(从加料口到机头出口)为：185℃、190℃、195℃、195℃、195℃、195℃，主机转速为300转/分钟，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到产品。
本发明所制备的新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，既具有优异的刚韧性能，又具备高阻燃性能，阻燃性能够提高到UL94V0等级，可广泛应用于新能源汽车电池部件以及电子电器部件等。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步的说明，但所述实施例仅用于说明本发明而不是对本发明的限制。
本发明实施例所用原料：
聚丙烯：共聚聚丙烯，中石化上海公司，熔融指数15g/10min(230℃，2.16Kg)。
相容剂：马来酸酐接枝聚丙烯CMG5001-T，佳易容相容剂江苏有限公司。
玻纤：无碱短玻纤305K，中国巨石公司。
阻燃剂：十溴二苯乙烷，广州青鸟化工有限公司。
阻燃助剂：三氧化二锑，广州青鸟化工有限公司。
产品性能测试：
拉伸强度测试：按ISO 527-2标准进行，试样尺寸为170*10*4mm，拉伸速度为50mm/min。
弯曲模量测试：按ISO 178标准进行，试样尺寸为80*10*4mm，弯曲速度为2mm/min，跨距为64mm。
缺口冲击强度测试：按ISO 179-1标准进行，试样尺寸为80*10*4mm。
垂直燃烧等级：按UL94标准测试，1.6毫米厚度的试样。
实施例及对比例的配方及各项性能测试结果见下各表：
表1实施例1～5及对比例1～3材料配方表(重量％)
表2实施例1～5及对比例1～3测试结果
通过比较实施例1、2、3与对比例1、2、3可知，玻纤的加入显著提高了聚丙烯材料的刚性，且阻燃剂对改善材料的刚性也有一定的积极作用；通过比较实施例2、4、5与对比例1、2、3可知，阻燃剂的加入明显提高了聚丙烯材料的阻燃性能，由UL94HB级提升到V0级。
本发明所制备的新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，既具有优异的刚韧性能，又具备高阻燃性能，阻燃性能够提高到UL94V0等级，可广泛应用于新能源汽车电池部件以及电子电器部件等。

Claims (7)

1.一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：包括重量百分比计的以下原料：
聚丙烯40～70％；
相容剂6～12；
玻纤10～30％；
阻燃剂10～25％；
阻燃助剂2～6％。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的聚丙烯PP为共聚聚丙烯，在230℃，2.16Kg的测试条件下，其熔融指数为5～30g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的玻纤为无碱短玻纤。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的阻燃剂是十溴二苯乙烷。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的阻燃助剂为三氧化二锑。
7.权利要求书1-6任意之一所述新能源汽车用玻纤增强高阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：其步骤为：
(1)按上述重量百分比称取原料，混合均匀，得到混合原料(玻纤除外)；
(2)将干燥后的混合原料置于双螺杆挤出机的主喂料仓，经喂料螺杆加入到挤出机的主机筒内，螺杆直径35mm，长径比L/D＝36，玻纤为侧喂料口加入，主机筒各分段的控制温度，从加料口到机头出口依次为：185℃、190℃、195℃、195℃、195℃、195℃，主机转速为300转/分钟，经过熔融挤出、造粒、干燥处理等工序后得到产品。
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