CN111055396A - 一种高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚丙烯材料发泡技术领域,具体地说,是一种高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法,包括以下步骤:步骤一:选择导电母料、阻燃母料、成核剂母料和发泡剂,按一定比例混合均匀;步骤二:将混合料经过进行加工挤出;步骤三:对挤出料进行加工切粒;步骤四:在高温高压的条件下对颗粒材料进行搅拌;步骤五:将颗粒材料装入密封的高压釜中进行加热发泡得到高导电高阻燃发泡聚丙烯材料;步骤六:使用烘干机将发泡后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行加热烘干;步骤七:使用筛选机对烘干后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行筛选,选择符合规定的材料;步骤八:将符合规定的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料装入包装袋内,使用封装机打包入库。

Description

一种高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯材料发泡技术领域,具体地说,是一种高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法。
背景技术
聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物,系白色蜡状材料,外观透明而轻。密度为0.89~0.91g/cm3,易燃,熔点165℃,在155℃左右软化,使用温度范围为-30~140℃。在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀,能在高温和氧化作用下分解。聚丙烯广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产,也用于食品、药品包装。
导电阻燃发泡聚丙烯材料是将超导炭黑加工成导电母料,再和适合的阻燃剂进行混合挤出拉丝发泡。其中导电炭黑的选择很重要,不是所有的导电炭黑或者超导炭黑都适合发泡,或者发泡之后导电性能都可以达到3次方。电阻性能控制在10的2次方以下,导电炭黑母粒中超导炭黑的浓度在10-50%,否则浓度达不到一定程度,导电性能不能符合要求,发泡之后材料表面电阻值会比较大,无法满足导电材料的性能要求。
在聚丙烯导电材料里面添加阻燃剂,会影响导电性能,降低材料电阻值。选择阻燃剂比较重要,不适合的阻燃剂会影响导电性能,影响发泡材料成型性能。特别是影响材料的开孔率,强度、韧性和粘结性。需要通过调节合适的发泡剂和发泡助剂,以便形成适合的孔,让材料内部孔隙可以融进空气。在成型时候得到比较合适的发泡力,满足成型粘结的需要。
不同的阻燃剂材料,对发泡颗粒的外观也有影响。不适合的阻燃剂粒子发泡出来比较皱,甚至不成型扁的。所以,选择合适的阻燃剂材料对项目至关重要。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中,发泡聚丙烯材料成型过程中添加的一般导电炭黑和阻燃剂造成的大批量成型过程中发生的熔接不好,脆的问题,尤其是粒子粘结性能有的不是很好,颗粒内部孔隙比较少,不利于空气的含浸和保持压力。
为了达到上述目的,本发明采用的具体技术方案如下:
一种高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法,包括以下步骤:
步骤一:选料,选择导电母料、阻燃母料、成核剂母料和发泡剂,按一定比例混合均匀;
步骤二:挤料,将步骤一混合均匀的混合料经过螺杆挤出机进行加工挤出;
步骤三:切粒,使用切粒机对步骤二的挤出料进行加工切粒;
步骤四:搅拌,在高温高压的条件下对步骤三的颗粒材料进行搅拌;
步骤五:发泡,将步骤四搅拌均匀的颗粒材料装入密封的高压釜中进行加热发泡得到高导电高阻燃发泡聚丙烯材料;
步骤六:烘干,使用烘干机将发泡后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行加热烘干;
步骤七:筛选,使用筛选机对烘干后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行筛选,选择符合规定的材料;
步骤八:打包,将符合规定的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料装入包装袋内,使用封装机打包入库。
在上述步骤中,工艺设备采用分布式上料、计量设备,自动搅拌下料装置等,实现配料及时、精确、可控制等要求,其中,反应釜温度在135-155℃、压力设定0.5-4.5MPa,一个程序周期在110-160分钟内。
在上述步骤一中,所述导电母料由聚丙烯和浓度10-40%、颗粒大小粒径在1-200nm的导电炭黑均匀混合后经过螺杆挤出机进行加工制得;阻燃母料包括磷氮系阻燃剂、溴系、卤素阻燃剂、溴-锑系统阻燃剂中的一种或多种;各个材料组分之间的质量分数为:导电母料40-80%、阻燃母料为8-40%、成核剂母料0.1-2%、发泡剂0.05-1%,各组分总和为100%。
在上述技术方案中,阻燃材料主要使用溴锑系列阻燃剂,结合一定量的磷氮系阻燃剂,实现阻燃剂的协调复配效应,增强了阻燃效果。
采用上述技术方案制成的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型后的成品板材密度要求50±3g/L,主要应用于吸波材料,要求材料表面电阻值在10的2次方以下即≤2000Ω,切割成10x10x150mm测试条,按照GT2406《氧指数测定方法》要求测试,氧指数要求≥25.5%。
本发明的有益效果:本发明对材料结果和性能进行优化和完善,调节颗粒孔隙结构,形成分布比较多的孔隙,改善材料的弹性,提高材料的熔接性能,而且,导电材料里面还使用了木屑母粒,增强发泡粒子泡孔的形成和稳定,优化了泡孔结构。突破了泡孔成型难的问题。。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述,该实施例仅用于解释本发明,并不对本发明的保护范围构成限定。
实施例一:一种高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法,包括以下步骤:
步骤一:选料,选择导电母料、阻燃母料、成核剂母料和发泡剂,按一定比例混合均匀,其中,各个材料组分之间的质量分数为:导电母料80%、阻燃母料为18%、成核剂母料1.0%、发泡剂1.0%;
步骤二:挤料,将步骤一混合均匀的混合料经过螺杆挤出机进行加工挤出;
步骤三:切粒,使用切粒机对步骤二的挤出料进行加工切粒;
步骤四:搅拌,在高温高压的条件下对步骤三的颗粒材料进行搅拌;
步骤五:发泡,将步骤四搅拌均匀的颗粒材料装入密封的高压釜中进行加热发泡得到高导电高阻燃发泡聚丙烯材料;
步骤六:烘干,使用烘干机将发泡后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行加热烘干;
步骤七:筛选,使用筛选机对烘干后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行筛选,选择符合规定的材料;
步骤八:打包,将符合规定的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料装入包装袋内,使用封装机打包入库。
在上述步骤一中,导电母料由聚丙烯和浓度10%、颗粒大小粒径在50nm的导电炭黑均匀混合后经过螺杆挤出机进行加工制得;阻燃母料包括磷氮系阻燃剂、溴系、卤素阻燃剂、溴-锑系统阻燃剂中的一种。
实施例二:一种高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法,包括以下步骤:
步骤一:选料,选择导电母料、阻燃母料、成核剂母料和发泡剂,按一定比例混合均匀,其中,各个材料组分之间的质量分数为:导电母料80%、阻燃母料为18%、成核剂母料1%、发泡剂1%;
步骤二:挤料,将步骤一混合均匀的混合料经过螺杆挤出机进行加工挤出;
步骤三:切粒,使用切粒机对步骤二的挤出料进行加工切粒;
步骤四:搅拌,在高温高压的条件下对步骤三的颗粒材料进行搅拌;
步骤五:发泡,将步骤四搅拌均匀的颗粒材料装入密封的高压釜中进行加热发泡得到高导电高阻燃发泡聚丙烯材料;
步骤六:烘干,使用烘干机将发泡后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行加热烘干;
步骤七:筛选,使用筛选机对烘干后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行筛选,选择符合规定的材料;
步骤八:打包,将符合规定的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料装入包装袋内,使用封装机打包入库。
在上述步骤一中,导电母料由聚丙烯和浓度20%、颗粒大小粒径在200nm的导电炭黑均匀混合后经过螺杆挤出机进行加工制得;阻燃母料由磷氮系阻燃剂、溴系、卤素阻燃剂、溴-锑系统阻燃剂混合而成。
实施例三:一种高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法,包括以下步骤:
步骤一:选料,选择导电母料、阻燃母料、成核剂母料和发泡剂,按一定比例混合均匀,其中,各个材料组分之间的质量分数为:导电母料80%、阻燃母料为18%、成核剂母料1%、发泡剂1%;
步骤二:挤料,将步骤一混合均匀的混合料经过螺杆挤出机进行加工挤出;
步骤三:切粒,使用切粒机对步骤二的挤出料进行加工切粒;
步骤四:搅拌,在高温高压的条件下对步骤三的颗粒材料进行搅拌;
步骤五:发泡,将步骤四搅拌均匀的颗粒材料装入密封的高压釜中进行加热发泡得到高导电高阻燃发泡聚丙烯材料;
步骤六:烘干,使用烘干机将发泡后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行加热烘干;
步骤七:筛选,使用筛选机对烘干后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行筛选,选择符合规定的材料;
步骤八:打包,将符合规定的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料装入包装袋内,使用封装机打包入库。
在上述步骤一中,导电母料由聚丙烯和浓度30%、颗粒大小粒径在200nm的导电炭黑均匀混合后经过螺杆挤出机进行加工制得;阻燃母料由磷氮系阻燃剂和溴-锑系统阻燃剂混合而成。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:选料,选择导电母料、阻燃母料、成核剂母料和发泡剂,按一定比例混合均匀;
步骤二:挤料,将步骤一混合均匀的混合料经过螺杆挤出机进行加工挤出;
步骤三:切粒,使用切粒机对步骤二的挤出料进行加工切粒;
步骤四:搅拌,在高温高压的条件下对步骤三的颗粒材料进行搅拌;
步骤五:发泡,将步骤四搅拌均匀的颗粒材料装入密封的高压釜中进行加热发泡得到高导电高阻燃发泡聚丙烯材料;
步骤六:烘干,使用烘干机将发泡后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行加热烘干;
步骤七:筛选,使用筛选机对烘干后的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料进行筛选,选择符合规定的材料;
步骤八:打包,将符合规定的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料装入包装袋内,使用封装机打包入库。
2.根据权利要求1所述的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法,其特征在于,所述步骤一中,所述导电母料由聚丙烯和浓度10-40%、颗粒大小粒径在1-200nm的导电炭黑均匀混合后经过螺杆挤出机进行加工制得。
3.根据权利要求3所述的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法,其特征在于,所述步骤一中的阻燃母料包括磷氮系阻燃剂、溴系、卤素阻燃剂、溴-锑系统阻燃剂中的一种或多种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的高导电高阻燃发泡聚丙烯材料成型方法,其特征在于,所述步骤一中的各个材料组分之间的质量分数为:导电母料40-80%、阻燃母料为8-40%、成核剂母料0.1-2%、发泡剂0.05-1%,各组分总和为100%。
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