CN110938257B - 一种低voc挥发、高阻燃tpo复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料及其制备方法，所述低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料按照重量份包括如下组分：聚丙烯60‑80重量份、低密度聚乙烯30‑40重量份。三元乙丙橡胶30‑40重量份、萃取母粒2‑4重量份、无卤阻燃剂6‑10重量份、金属氢氧化物2‑5重量份、助剂1‑5重量份。本发明提供的TPO复合材料具有较低的VOC含量，同时具有优异的阻燃性能、耐热性及力学性能。

Description

一种低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及TPO复合材料及其制备方法，尤其涉及一种低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料及其制备方法。
背景技术
近年来，热塑性聚烯烃弹性体(TPO)主要由橡胶和聚烯烃两种组分组成，具有高弹性、高强度、高伸长率和良好的低温性能，又具有优异的耐热耐老化和抗紫外性能，在常温下成橡胶弹性，密度小、弯曲大、低温抗冲击性能高、易加工、可重复使用等优点，广泛应用于汽车部件、电子电气、建筑密封、运动器械、机械行业等领域。
TPO材料的应用领域要求其必须具有较高的阻燃性，现有技术中为了提高阻燃性能，通常会选择在TPO复合材料中加入阻燃剂，包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂和氮系阻燃剂，其中卤系阻燃剂效果最好，曾经一度在市场中处于主流地位，然而卤系阻燃剂在燃烧时会产生大量的烟雾和有毒气体，且气体的扩散速度远大于火焰，从而造成二次灾害，这就需要开发环保型的无卤阻燃剂，但是大多数无卤阻燃剂的阻燃效果比卤系阻燃剂差，因此，如何兼顾环保和阻燃性能的问题则成为了研究者们的研究热点。
由于TPO材料常用于汽车内饰、运动器械等人类日常使用的工具中，必须要保证其常温下挥发性有机化合物(VOC)含量较低，以保证使用人员的安全。这些挥发性有机化合物包括三氯乙烯、四氯乙烯、甲醛、甲苯、苯、二甲苯等，其他还有乙醇类及酮类等各种物质。这些化学物质具有易挥发(易干燥)、亲油性(容易去油污)等特点，利用这些特点，在产业界被广泛用作涂料、粘合剂等的溶剂或清洗剂。但是，这些化学物质也会对人的神经系统、免疫系统、内分泌系统等造成侵害，严重的还可能致癌。
CN106393896B公开了一种TPO-PP复合材料，其包括TPO表皮层和与所述TPO表皮层复合在一起的PP海绵，PP海绵的厚度为0.3-1cm，PP海绵材料包括：35-60份聚丙烯PP，40-55份增韧材料，15-25份橡胶，20-30份发泡剂。本发明将TPO表皮与拉伸性能出色的PP海绵复合在一起，PP海绵的厚度较为均匀，赋予复合后的TPO产品更优异的拉伸性能，使TPO能更好得满足加工要求，降低加工端因为拉伸量过小而产生的限制，从而减少加工过程中所需得设备及人力资源得投入，为加工过程中高效运行提供保障，但是其阻燃性能有待进一步的提升，且VOC含量较高。
CN109551847A公开了一种TPO复合材料，特别是一种TPO复合材料及其制造方法，所述TPO复合材料包括基层和热复合于基层上的表层，所述基层采用PP发泡材料制成，所述表层包含下列按重量份计的原料组成：TPO材料100份、阻燃材料3-6份、辅助材料1.5-4.5份。该发明制备的TPO复合材料，具有质轻、弹性好、硬挺度好、后加工工艺性能好的优点。主要应用于中高档轿车的车门板、仪表台的内装饰，但是其作为汽车内饰，为保证乘车人员的安全，VOC含量需要进一步的降低。
CN103910936B公开了一种聚丙烯/三元乙丙橡胶复合材料及其制备方法，由聚丙烯(PP)50-80份、三元乙丙橡胶(EPDM)50-80份、乙烯辛烯嵌段共聚物(OBC)5份-15份、抗氧剂0.1-0.5份经过混合、挤出造粒、水冷、切粒及干燥等步骤制备而成。PP和EPDM共混物是一种在工业上广泛应用的热塑性弹性体。尽管在两者的重复单元中，有部分结构相似，但PP和EPDM并不相容。为了增强两组分的相容性，加入OBC作为PP/EPDM两相体系聚合物的表面活性剂，增强两相界面间作用力，并可以增加PP的晶核密度及结晶速率，提高材料的力学性能，但是该复合材料VOC含量较高，且阻燃性能。
因此，本领域亟待开发一种低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，保证其优异的力学性能和耐热性，且环保无污染。
发明内容
本发明的目的在于一种TPO复合材料及其制备方法，特别是提供一种低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，且具有优异的力学性能和耐热性，环保无污染。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，所述低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0002280758550000031
聚丙烯的含量为60-80重量份，例如61重量份、62重量份、63重量份、64重量份、65重量份、66重量份、67重量份、68重量份、69重量份、70重量份、71重量份、72重量份、73重量份、74重量份、75重量份、76重量份、77重量份、78重量份、79重量份等。
低密度聚乙烯的含量为30-40重量份，例如31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份等。
三元乙丙橡胶的含量为30-40重量份，例如31重量份、32重量份、33重量份、34重量份、35重量份、36重量份、37重量份、38重量份、39重量份等。
萃取母粒的含量为2-4重量份，例如2.1重量份、2.2重量份、2.3重量份、2.4重量份、2.5重量份、2.6重量份、2.7重量份、2.8重量份、2.9重量份、3.0重量份、3.1重量份、3.2重量份、3.3重量份、3.4重量份、3.5重量份、3.6重量份、3.7重量份、3.8重量份、3.9重量份等。
无卤阻燃剂的含量为6-10重量份，例如6.2重量份、6.5重量份、6.8重量份、7重量份、7.3重量份、7.6重量份、7.9重量份、8重量份、8.1重量份、8.3重量份、8.5重量份、8.7重量份、8.9重量份、9.2重量份、9.5重量份、9.7重量份、9.9重量份等。
金属氢氧化物的含量为2-5重量份，例如2.1重量份、2.2重量份、2.5重量份、2.7重量份、2.9重量份、3重量份、3.2重量份、3.3重量份、3.4重量份、3.6重量份、3.8重量份、3.9重量份、4重量份、4.2重量份、4.5重量份、4.7重量份、4.8重量份、4.9重量份等。
助剂的含量为1-5重量份，例如1.1重量份、1.5重量份、1.8重量份、1.9重量份、2重量份、2.4重量份、2.7重量份、2.9重量份、3重量份、3.5重量份、3.8重量份、4重量份、4.1重量份、4.5重量份、4.6重量份、4.7重量份、4.8重量份等。
在本发明中，所述低VOC挥发是指复合材料的VOC含量不超过100μg/m3，高阻燃是指阻燃等级达到V-0等级(UL-94标准)。
常规的TPO材料的基料由聚丙烯和三元乙丙橡胶组成，三元乙丙橡胶成分的引入会使复合材料的VOC挥发量较大，本发明在聚丙烯和三元乙丙橡胶的基础上加入低密度聚乙烯和萃取母粒，一方面，低密度聚乙烯的引入可以相应的减少了三元乙丙橡胶的含量，另一方面萃取母粒能够在材料加工的过程中吸收挥发的小分子有机物，并在真空条件下脱除，使小分子有机物不残留在材料内部，实现低VOC挥发。本发明还通过调配聚丙烯、低密度乙烯以及三元乙丙橡胶的比例，使得复合材料的力学性能及耐热性不会因为三元乙丙橡胶的含量降低、萃取母粒的引入而降低。
此外，本发明在配方中加入特定比例的无卤阻燃剂和金属氢氧化物，金属氢氧化物能够对无卤阻燃剂起到增效的作用，使得TPO复合材料具有优异的阻燃性能，同时环保无污染。
优选地，所述无卤阻燃剂包括膨胀型阻燃剂和木质素的混合物。
本发明将膨胀型阻燃剂与木质素混合作为无卤阻燃剂，两者配合使用，能够协同增效，提高阻燃性能及耐热性。
优选地，所述膨胀型阻燃剂和木质素的质量比为1-5:1，例如1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.2:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.2:1、3.5:1、3.7:1、3.9:1、4.0:1、4.5:1、4.6:1、4.7:1、4.8:1等，优选2-3:1。
进一步优选膨胀型阻燃剂和木质素的质量比，能够使得TPO复合材料具有更佳优异的阻燃性能及耐热性。
优选地，所述膨胀型阻燃剂包括聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐中的任意一种或至少两种组合。
优选地，所述膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐的混合物。
本发明进一步优选共同使用上述三种膨胀性阻燃剂的方案，上述三种阻燃剂配合使用，能够更进一步的提升材料的阻燃性能及耐热性。
优选地，所述聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐的质量比为(6-8):(3-5):1，例如6.1:(3-5):1、6.2:(3-5):1、6.3:(3-5):1、6.5:(3-5):1、6.8:(3-5):1、7:(3-5):1、7.2:(3-5):1、7.5:(3-5):1、7.6:(3-5):1、7.9:(3-5):1、(6-8):3.1:1、(6-8):3.5:1、(6-8):3.6:1、(6-8):3.7:1、(6-8):3.8:1、(6-8):3.9:1、(6-8):4:1、(6-8):4.2:1、(6-8):4.5:1、(6-8):4.8:1、(6-8):4.9:1等。
优选地，所述木质素为碱木质素。
优选地，所述无卤阻燃剂和金属氢氧化物的质量比为2-4:1，例如2.2:1、2.3:1、2.5:1、2.7:1、2.9:1、3:1、3.1:1、3.5:1、3.8:1等。
本发明进一步优选无卤阻燃剂和金属氢氧化物的特定质量比，进一步提升复合材料的阻燃性能及耐热性。
优选地，所述金属氢氧化物包括氢氧化镁和/或氢氧化铝。
优选地，所述聚丙烯的在230℃/2.16kg条件下熔融指数为30-90g/10min，例如31g/10min、32g/10min、35g/10min、40g/10min、45g/10min、50g/10min、55g/10min、60g/10min、65g/10min、70g/10min、75g/10min、80g/10min、85g/10min、89g/10min等。
本发明涉及到聚丙烯的熔融指数时，测试条件均为在230℃/2.16kg。
优选地，所述低密度聚乙烯的密度为0.92-0.94g/cm3，例如0.921g/cm3、0.922g/cm3、0.923g/cm3、0.924g/cm3、0.925g/cm3、0.926g/cm3、0.928g/cm3、0.93g/cm3、0.932g/cm3、0.933g/cm3、0.934g/cm3、0.935g/cm3、0.936g/cm3、0.937g/cm3、0.938g/cm3、0.939g/cm3等。
优选地，所述三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为9-15:1，例如9.1:1、9.5:1、10:1、10.5:1、11:1、11.5:1、12:1、12.5:1、13:1、13.5:1、14:1、14.5:1等。
本发明优选特定比例的三元乙丙橡胶与萃取母粒，在该比例下，对于VOC的降低效果最好。
优选地，所述萃取母粒包括LDV1040、LDV2420和SOLV40-01中的任意一种或至少两种组合，优选LDV1040和/或LDV2420。
优选地，所述助剂包括抗氧化剂、相容剂和抑烟剂中的任意一种或至少两种组合。
优选地，所述抗氧化剂的含量为0.4-2重量份。
优选地，所述相容剂的含量为0.3-2重量份。
优选地，所述抑烟剂的含量为0.3-1重量份。
优选地，所述抗氧化剂包括阻酚类抗氧剂和/或磷酸酯类抗氧剂。
优选地，所述相容剂包括聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐中的任意一种或至少两种组合。
优选地，所述抑烟剂包括钼化合物、铁化合物、镁锌复合物和锌化合物中的任意一种或至少两种组合。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
将配方量的聚丙烯、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、萃取母粒、无卤阻燃剂、金属氢氧化物和助剂加入至混合机中混合，将混合好的物料加入至双螺杆挤出机中，经挤出、切粒、过筛和干燥，得到所述低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料。
优选地，所述混合机的搅拌转速为300-400rpm，例如310rpm、320rpm、330rpm、340rpm、350rpm、360rpm、370rpm、380rpm、390rpm等。
优选地，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为400-500rpm，例如410rpm、420rpm、430rpm、440rpm、450rpm、460rpm、470rpm、480rpm、490rpm等。
优选地，所述双螺杆挤出机的挤出温度为80-180℃，81℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170℃等。
优选地，所述双螺杆挤出机的温度为三段控温，第一段温度为80℃，第二段温度为120℃，第三段温度为180℃。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明在聚丙烯和三元乙丙橡胶的基础上加入低密度聚乙烯和萃取母粒，一方面，低密度聚乙烯的引入可以相应的减少了三元乙丙橡胶的含量，引入低密度聚乙烯，另一方面萃取母粒能够在材料加工的过程中吸收挥发的小分子有机物，并在真空条件下脱除，使小分子有机物不残留在材料内部，实现低VOC挥发。本发明还通过调配聚丙烯、低密度乙烯和三元乙丙橡胶的比例，使得复合材料的力学性能及耐热性不会因为三元乙丙橡胶的含量降低、萃取母粒的引入而降低。
此外，本发明在配方中加入特定比例的无卤阻燃剂和金属氢氧化物，金属氢氧化物能够对无卤阻燃剂起到增效的作用，使得TPO复合材料具有优异的阻燃性能，同时环保无污染。
本发明的TPO复合材料的VOC含量为80-100μg/m3，阻燃等级均为V-0等级，热变形温度为108-141℃，23℃三点弯曲模量为856-990MPa，23℃拉伸断裂强度为18-28MPa，-35℃断裂伸长率为256-300％，-35℃缺口冲击强度为75-89KJ/m2。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种TPO复合材料，其按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0002280758550000091
其中，无卤阻燃剂和氢氧化镁的质量比为4:1，三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为10:1；
无卤阻燃剂包括质量比为3:1的膨胀型阻燃剂和碱木质素(云哲，MG-3)，所述膨胀型阻燃剂包括质量比为6:5:1的聚磷酸铵(森诺，SN-306)、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐。
所述TPO复合材料通过如下方法制备得到：
将配方量的聚丙烯、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、萃取母粒、无卤阻燃剂、金属氢氧化物和助剂加入至混合机中混合，将混合好的物料加入至双螺杆挤出机中，调整双螺杆挤出机的螺杆转速为500rpm，在三段控温条件下挤出(80℃、120℃、180℃)，再经切粒、过筛和干燥，得到TPO复合材料。
实施例2
与实施例1的区别在于，氢氧化镁的含量为4重量份，无卤阻燃剂和氢氧化镁的质量比为2:1。
实施例3
与实施例1的区别在于，无卤阻燃剂的含量为6，氢氧化镁的含量为5重量份，无卤阻燃剂和氢氧化镁的质量比为1.2:1。
实施例4
与实施例1的区别在于，无卤阻燃剂的含量为10，氢氧化镁的含量为2重量份，无卤阻燃剂和氢氧化镁的质量比为5:1。
实施例5
与实施例1的区别在于，无卤阻燃剂包括质量比为2:1的膨胀型阻燃剂和碱木质素。
实施例6
与实施例1的区别在于，无卤阻燃剂包括质量比为1:1的膨胀型阻燃剂和碱木质素。
实施例7
与实施例1的区别在于，无卤阻燃剂包括质量比为5:1的膨胀型阻燃剂和碱木质素。
实施例8
与实施例1的区别在于，无卤阻燃剂包括质量比为0.8:1的膨胀型阻燃剂和碱木质素。
实施例9
与实施例1的区别在于，无卤阻燃剂包括质量比为6:1的膨胀型阻燃剂和碱木质素。
实施例10
与实施例1的区别在于，所述无卤阻燃剂中不包含碱木质素。
实施例11
与实施例1的区别在于，聚磷酸铵(森诺，SN-306)、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐的质量比为8:3:1。
实施例12
与实施例1的区别在于，聚磷酸铵(森诺，SN-306)、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐的质量比为9:3:1。
实施例13
与实施例1的区别在于，聚磷酸铵(森诺，SN-306)、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐的质量比为8:6:1。
实施例14
与实施例1的区别在于，所述膨胀型阻燃剂包括质量比为10:2的三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐。
实施例15
与实施例1的区别在于，所述膨胀型阻燃剂包括质量比为10.3:1.7的聚磷酸铵(森诺，SN-306)和三聚氰胺硼酸盐。
实施例16
与实施例1的区别在于，所述膨胀型阻燃剂包括质量比为6.5:5.5的聚磷酸铵(森诺，SN-306)和三聚氰胺焦磷酸盐。
实施例17
与实施例1的区别在于，三元乙丙橡胶的含量为36重量份，萃取母粒的含量为4重量份，即三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为9:1。
实施例18
与实施例1的区别在于，三元乙丙橡胶的含量为30重量份，萃取母粒的含量为2重量份，即三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为15:1。
实施例19
与实施例1的区别在于，三元乙丙橡胶的含量为32重量份，萃取母粒的含量为4重量份，即三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为8:1。
实施例20
与实施例1的区别在于，三元乙丙橡胶的含量为36重量份，萃取母粒的含量为2重量份，即三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为18:1。
实施例21
本实施例提供一种TPO复合材料，其按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0002280758550000121
其中，无卤阻燃剂和氢氧化镁的质量比为4:1，三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为10:1；
无卤阻燃剂包括质量比为3:1的膨胀型阻燃剂和碱木质素(云哲，MG-3)，所述膨胀型阻燃剂包括质量比为6:5:1的聚磷酸铵(森诺，SN-306)、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐。
所述TPO复合材料通过如下方法制备得到：
将配方量的聚丙烯、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、萃取母粒、无卤阻燃剂、金属氢氧化物和助剂加入至混合机中混合，将混合好的物料加入至双螺杆挤出机中，调整双螺杆挤出机的螺杆转速为300rpm，在三段控温条件下挤出(80℃、120℃、180℃)，再经切粒、过筛和干燥，得到TPO复合材料。
实施例22
本实施例提供一种TPO复合材料，其按照重量份包括如下组分：
Figure BDA0002280758550000131
其中，无卤阻燃剂和氢氧化镁的质量比为4:1，三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为10:1；
无卤阻燃剂包括质量比为3:1的膨胀型阻燃剂和碱木质素(云哲，MG-3)，所述膨胀型阻燃剂包括质量比为6:5:1的聚磷酸铵(森诺，SN-306)、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐。
所述TPO复合材料通过如下方法制备得到：
将配方量的聚丙烯、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、萃取母粒、无卤阻燃剂、金属氢氧化物和助剂加入至混合机中混合，将混合好的物料加入至双螺杆挤出机中，调整双螺杆挤出机的螺杆转速为500rpm，在三段控温条件下挤出(80℃、120℃、180℃)，再经切粒、过筛和干燥，得到TPO复合材料。
对比例1
与实施例1的区别在于，将低密度聚乙烯替换为等量的三元乙丙橡胶。
对比例2
与实施例1的区别在于，不加入萃取母粒，且三元乙丙橡胶的加入量为38.5重量份。
对比例3
与实施例1的区别在于，不加入氢氧化镁，且无卤阻燃剂的加入量为10重量份。
对比例4
与实施例1的区别在于，低密度聚乙烯的含量为50重量份。
对比例5
与实施例1的区别在于，低密度聚乙烯的含量为20重量份。
对比例6
与实施例1的区别在于，三元乙丙橡胶的含量为50重量份。
对比例7
与实施例1的区别在于，三元乙丙橡胶的含量为20重量份。
对比例8
与实施例1的区别在于，聚丙烯的含量为100重量份.
对比例9
与实施例1的区别在于，聚丙烯的含量为50重量份。
性能测试：
(1)按照TS-BD-003规定的方法测定实施例和对比例中得到的TPO复合材料的VOC含量，结果如表1所示；
(2)按照UL-94标准测定实施例和对比例中TPO复合材料的阻燃等级；按照ISO 75标准测试TPO复合材料的热变形温度，结果如表1所示；
(3)按照ISO527-2/5A/500标准测试实施例和对比例中TPO复合材料的23℃拉伸断裂强度；
按照ISO178标准测试23℃三点弯曲模量；
按照ISO527-2/5A/500标准测试-35℃断裂伸长率；
按照ISO180测试-35℃缺口冲击强度；
结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002280758550000151
Figure BDA0002280758550000161
由表1可知，本发明提供的TPO复合材料具有低VOC和高阻燃性能，同时具有优异的力学性能，其VOC含量为80-100ug/m3，阻燃等级均为V-0等级，热变形温度为108-141℃，23℃三点弯曲模量为856-990MPa，23℃拉伸断裂强度为18-28MPa，-35℃断裂伸长率为256-300％，-35℃缺口冲击强度为75-89KJ/m2。
而对比例1中不加入低密度聚乙烯，材料的VOC含量明显升高；对比例2不加入萃取母粒，材料的VOC含量明显升高；对比例3不加入氢氧化镁，材料的阻燃性能下降，热变形温度降低；对比例4-9分别将低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶以及聚丙烯的含量调整至配方外的值，最终得到的复合材料的力学性能明显降低，由此证明，本发明特定比例的低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶以及聚丙烯相互配合，能够获得更佳的力学性能。
对比实施例1-4可知，当无卤阻燃剂与金属氢氧化物的质量比为2-4:1时(实施例1和2)，能够进一步提升材料的耐热性能，其热变形温度升高，无卤阻燃及过多(实施例4)或者过少(实施例3)都会使热变形温度降低，耐热性能变差。
对比实施例1、5-10可知，无卤阻燃剂中膨胀型阻燃剂和木质素的质量比为1-5:1(实施例1、5-7)，特别是2-3:1时(实施例1和5)，能够使材料具有更高的热变形温度，耐热性能提升，改变比例(实施例8和9)或者不加入木质素(实施例10)，均会使热变形温度降低，耐热性变差。
对比实施例1、11-16可知，当所述膨胀性阻燃剂中聚磷酸铵(森诺，SN-306)、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐的质量比为(6-8):(3-5):1时(实施例1和11)时，材料的热变形温度更高，耐热性更佳，改变三种组分的质量比(实施例12和13)或者省去任何一种组分(实施例14-16)均会使热变形温度降低，耐热性变差。
对比实施例1、17-20可知，当三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为9-15:1时(实施例1、17和18)，能够进一步降低材料的VOC含量，萃取母粒过多(实施例19)，会影响材料的力学性能，萃取母粒过少(实施例20)，材料VOC含量明显增加。
本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (17)

1.一种低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料按照重量份包括如下组分：
聚丙烯 60-80重量份
低密度聚乙烯 30-40重量份
三元乙丙橡胶 30-40重量份
萃取母粒 2-4重量份
无卤阻燃剂 6-10重量份
金属氢氧化物 2-5重量份
助剂 1-5重量份；
所述无卤阻燃剂包括膨胀型阻燃剂和木质素的混合物；
所述三元乙丙橡胶与萃取母粒的质量比为9-15:1；
所述萃取母粒为LDV1040和/或LDV2420；
所述聚丙烯在230℃/2.16 kg条件下熔融指数为30-90 g/10 min；
所述膨胀型阻燃剂和木质素的质量比为1-5:1；
所述膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐的混合物；
所述聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐和三聚氰胺硼酸盐的质量比为(6-8):(3-5):1；
所述无卤阻燃剂和金属氢氧化物的质量比为2-4:1。
2.根据权利要求1所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述膨胀型阻燃剂和木质素的质量比为2-3:1。
3.根据权利要求1所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述木质素为碱木质素。
4.根据权利要求1所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述金属氢氧化物包括氢氧化镁和/或氢氧化铝。
5.根据权利要求1所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述低密度聚乙烯的密度为0.92-0.94 g/cm3。
6.根据权利要求1所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述助剂包括抗氧化剂、相容剂和抑烟剂中的任意一种或至少两种组合。
7.根据权利要求6所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述抗氧化剂的含量为0.4-2重量份。
8.根据权利要求6所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述相容剂的含量为0.3-2重量份。
9.根据权利要求6所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述抑烟剂的含量为0.3-1重量份。
10.根据权利要求6所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述抗氧化剂包括阻酚类抗氧剂和/或磷酸酯类抗氧剂。
11.根据权利要求6所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述相容剂包括聚丙烯接枝马来酸酐、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物接枝马来酸酐、苯乙烯-马来酸酐无规共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐中的任意一种或至少两种组合。
12.根据权利要求6所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料，其特征在于，所述抑烟剂包括钼化合物、铁化合物、镁锌复合物和锌化合物中的任意一种或至少两种组合。
13.一种根据权利要求1-12中任一项所述的低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
将配方量的聚丙烯、低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、萃取母粒、无卤阻燃剂、金属氢氧化物和助剂加入至混合机中混合，将混合好的物料加入至双螺杆挤出机中，经挤出、切粒、过筛和干燥，得到所述低VOC挥发、高阻燃TPO复合材料。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述混合机的搅拌转速为300-400rpm。
15. 根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为400-500 rpm。
16.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的挤出温度为80-180℃。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的温度为三段控温，第一段温度为80℃，第二段温度为120℃，第三段温度为180℃。
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