CN117186551A - 一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法 - Google Patents
一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117186551A CN117186551A CN202311450132.XA CN202311450132A CN117186551A CN 117186551 A CN117186551 A CN 117186551A CN 202311450132 A CN202311450132 A CN 202311450132A CN 117186551 A CN117186551 A CN 117186551A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- polypropylene
- flame
- deformation
- retardant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 title claims abstract description 141
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 141
- -1 polypropylene Polymers 0.000 title claims abstract description 140
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 110
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 56
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 47
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims abstract description 45
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 19
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims abstract description 19
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims abstract description 19
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims abstract description 19
- 239000010692 aromatic oil Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 9
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229940051841 polyoxyethylene ether Drugs 0.000 claims description 10
- 229920000056 polyoxyethylene ether Polymers 0.000 claims description 10
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 8
- 229960000892 attapulgite Drugs 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 8
- 229910052625 palygorskite Inorganic materials 0.000 claims description 8
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 5
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 5
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 claims description 5
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 238000007605 air drying Methods 0.000 claims description 4
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 25
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 14
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012761 high-performance material Substances 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本申请涉及聚丙烯材料加工技术领域，尤其是涉及一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法。本申请公开了一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法，所述阻燃抗变形聚丙烯材料按重量份包括如下原料：聚丙烯树脂100~150份、芳烃油20~30份、聚酰亚胺20~30份、填料20~35份、聚磷酸三聚氰胺10~18份、硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维10~15份、陶瓷粉8~15份、抗氧化剂1~3份以及乙撑双硬脂酰胺5~10份；聚丙烯树脂包括高密度聚丙烯和低密度聚丙烯；所述高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量份数比为1：（1.5~2）。本申请提供的阻燃抗变形聚丙烯材料具有抗变效果及阻燃效果较好的优势。
Description
技术领域
本申请涉及聚丙烯材料加工技术领域，尤其是涉及一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法。
背景技术
聚丙烯（Polypropylene，简称PP）作为一种热塑性塑料，聚丙烯具有高强度、轻质、良好的化学稳定性和电绝缘性。这使得聚丙烯被广泛应用于各个领域，包括包装材料、家具、电器零件、管道、汽车零件等。然而，聚丙烯的缺点也不可忽视。例如，聚丙烯材料的阻燃性较低，容易发生燃烧并产生火焰。这在一些特殊场合下会带来安全隐患。此外，虽然在现有技术中，为了解决聚丙烯材料的阻燃性较低的问题，通常会在聚丙烯材料中添加大量的阻燃剂来提高聚丙烯材料的阻燃效果，但是大量添加阻燃剂成分会导致聚丙烯材料的流动性及分散性较差，从而导致聚丙烯材料的质量和各项性能相对较差，此外，聚丙烯的抗冲击性和抗变形性能也相对较差。这意味着在受到冲击或扭曲时，聚丙烯制品易碎或失去形状。这种抗变形性能的不足，导致在运输或使用过程中，聚丙烯制品容易破裂、变形或受到损坏，影响其正常功能和寿命。这对于一些负载承受或需要耐冲击性的应用来说，会造成设备失效、产品损坏或安全风险。
发明内容
为了解决上述至少一种技术问题，开发一种抗变性能好、阻燃性较高的聚丙烯材料，本申请提供一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法。
第一方面，本申请提供一种阻燃抗变形聚丙烯材料，所述阻燃抗变形聚丙烯材料按重量份包括如下原料：聚丙烯树脂100~150份、芳烃油20~30份、聚酰亚胺20~30份、填料20~35份、聚磷酸三聚氰胺10~18份、硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维10~15份、陶瓷粉8~15份、抗氧化剂1~3份以及乙撑双硬脂酰胺5~10份；
聚丙烯树脂包括高密度聚丙烯和低密度聚丙烯；所述高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量份数比为1：（1.5~2）。
通过上述技术方案，本申请提供的阻燃抗变形聚丙烯材料具备较好的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度，同时具有优异的阻燃性能。其中，高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的复配使用使得聚丙烯材料具备了较好的拉伸强度和冲击强度，同时，提高了材料的承载能力和耐久性，能够满足各种工程和应用领域的要求。同时，拉伸强度和冲击强度的提升使得材料在变形和加载过程中表现出更好的稳定性，从而避免了材料断裂和形变等问题。
此外，芳烃油的添加以及聚酰亚胺和聚磷酸三聚氰胺等原料的使用提高了聚丙烯材料的阻燃性能，能够有效隔离氧气和热源，减少火灾的蔓延速度和燃烧产物的有害气体排放，保障人身安全和环境保护。此外，芳烃油和乙撑双硬脂酰胺的使用，使得各原料在聚丙烯中均匀分散，不仅提高了聚丙烯材料的加工性能和成型效果，还使得聚丙烯材料具备了更好的弯曲强度和外观质感。填料的加入进一步增强了材料的密度、韧性和抗冲击性能，提升了材料的变形能力和耐久性。同时，陶瓷粉的使用改善了材料的断裂伸长率、弯曲强度以及耐热性，延长了材料在高温环境下的使用寿命。通过硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维，进一步提升了材料的机械性能和阻燃性，提高了纤维与基体之间的结合力，增加了纤维增强材料的综合性能。综上所述，本申请提供的聚丙烯材料具有较高的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度以及较好的阻燃性能，能够满足工业、建筑、电子、航空航天等领域对高性能材料的需求，为相关行业带来更多增值和发展机遇。
优选的，所述高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量份数比为1：1.7。
可选的，所述芳烃油、聚磷酸三聚氰胺的重量份比为1.6~1.9：1。
通过采用上述技术方案，本申请中芳烃油、聚磷酸三聚氰胺的重量份比为1.6~1.9：1下，制得的聚丙烯材料具有较好的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度以及冲击强度，同时，制得的聚丙烯材料在高温下能够形成稳定、致密的阻燃层，有效阻止火焰的蔓延，从而提供极好的防火保护。同时，采用这种重量份比能够保持材料的良好可加工性和成型性。
可选的，所述填料包括空心玻璃微珠、二氧化硅微球、凹凸棒土中的至少一种。
通过采用上述技术方案，空心玻璃微珠、二氧化硅微球和凹凸棒土同时使用，能够增加材料的密实度、强度和韧性，提高材料的拉伸强度、抗冲击性和耐久性。这使得材料适用于广泛的应用领域，包括建筑、电子、汽车、航空航天等，在提高产品品质和提升用户体验方面具有重要意义。
可选的，所述抗氧化剂包括抗氧剂1076和抗氧剂1010的至少一种。
通过采用上述技术方案，本申请中的抗氧剂1076和抗氧剂1010能够有效防止材料在氧气存在下发生氧化反应，保护材料的化学结构和性能不被破坏。
可选的，所述硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维由重量比为1~5：10：12~15的硅烷偶联剂、聚丙烯腈纤维、乙醇制得。
通过采用上述技术方案，对聚丙烯腈纤维进行改性，硅烷偶联剂能够显著提高聚丙烯腈纤维的界面黏结强度、抗拉伸性能以及阻燃性。
可选的，所述硅烷偶联剂包括HK550、HK560中的一种。
可选的，所述阻燃抗变形聚丙烯材料还包括3~4份AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚。
通过采用上述技术方案，通过添加AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚，能够进一步提高阻燃抗变形聚丙烯材料的均匀性和分散性，使其更易于成型。
第二方面，本申请提供一种阻燃抗变形聚丙烯材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
S1、将聚丙烯腈纤维浸入丙酮溶液中浸渍，超声清洗，烘干，备用；
S2、将硅烷偶联剂放入乙醇中进行溶解，再加入由步骤S1制得的聚丙烯腈纤维进行浸渍处理不小于24h，去除溶剂，制得改性硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维；
S3、将所有组分混合均匀、造粒、晾干，制得所述阻燃抗变形聚丙烯材料。
通过采用上述技术方案，本申请提供的一种阻燃抗变形聚丙烯材料的制备方法制得的聚丙烯材料具备较好的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度，同时具有优异的阻燃性能。
所述S3步骤进一步包括如下步骤：
S3.1、将聚丙烯树脂、芳烃油、抗氧化剂、聚酰亚胺、填料在高速混合机中混合均匀，制得第一混料；
S3.2、将乙撑双硬脂酰胺、陶瓷粉混合搅拌，制得第二混料；
S3.3、将第一混料和第二混料以及硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维混合，在高速混合机混合均匀，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干，制得所述阻燃抗变形聚丙烯材料。
综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
1.本申请提供的阻燃抗变形聚丙烯材料具备较好的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度，同时，具有优异的阻燃性能。
2.本申请提供的一种阻燃抗变形聚丙烯材料的制备方法制得的聚丙烯材料具备较好的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度，同时具有优异的阻燃性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
实施例1~22
本申请采用的原料具体厂家如下：
高密度聚丙烯：东莞市金世祥塑胶原料有限公司，型号ERC361N。
低密度聚丙烯：苏州亮希塑化有限公司，规格为POE9182。
芳烃油：山东泰畅石化科技有限公司，有效成分含量为99%。
聚酰亚胺：常州亚安新材料有限公司、PI300系列。
聚磷酸三聚氰胺：阿拉丁，CAS号为20208-95-1。
空心玻璃微珠：外电国际、粒径为40~85微米，型号为S38HS。
二氧化硅微球：上海涛宇国际贸易有限公司，密度为2.2×10³。
凹凸棒土：灵寿县强东矿产品加工厂，货号为qd-286。
陶瓷粉：深圳市长瑞新材料有限公司，型号为T-60P。
抗氧剂1076：东莞市康锦新材料科技有限公司，型号为1076。
抗氧剂1010：东莞市康锦新材料科技有限公司，型号为1010。
AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚：武汉安道麦新能源有限公司，有效成分含量为99%。
硅烷偶联剂：HK550、HK560购自南京品宁偶联剂有限公司。
实施例1
本实施例提供一种阻燃抗变形聚丙烯材料，阻燃抗变形聚丙烯材料按重量份包括如下原料：
聚丙烯树脂100份、芳烃油20份、聚酰亚胺20份、聚磷酸三聚氰胺10份、硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维10份、填料20份、陶瓷粉8份、抗氧化剂1份、乙撑双硬脂酰胺5份；
本实施例中使用的填料为二氧化硅微球。
本实施中使用的抗氧化剂为抗氧剂1076。
本实施中使用的硅烷偶联剂为HK550。
聚丙烯树脂包括高密度聚丙烯和低密度聚丙烯；所述高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量份数比为1：1.5。
制备方法为如下：
S1、将聚丙烯腈纤维浸入丙酮溶液中，超声清洗，蒸馏水清洗，烘干，备用；
S2、将硅烷偶联剂放入乙醇中进行溶解，再加入由步骤S1制得的聚丙烯腈纤维进行浸渍处理24h，去除溶剂，制得改性硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维；其中，硅烷偶联剂、聚丙烯腈纤维、乙醇的重量比为1：10：12。
S3、将所有组分混合均匀，将混合后的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、晾干，制得所述阻燃抗变形聚丙烯材料。
双螺杆挤出机为11段加热，温度分别控制在一段150℃，二段180℃，三段200℃，四段200℃，五段220℃，六段240℃，七段240℃，八段230℃，九段220℃，十段210℃，机头210℃，主机转速400r/min，喂料速度22r/min。
实施例2~4
实施例2~4与实施例1的区别在于，部分组分的重量不同，区别部分参见表1。
表1-实施例2~4与实施例1的区别部分参见表
对比例1~3
对比例1
本对比例使用公开号为CN105885218A的发明申请的实施例1提供的聚丙烯阻燃材料进行性能测试。
对比例2
本对比例与实施例1的去区别在于，本对比例使用未改性的聚丙烯腈纤维。
对比例3
本对比例与实施例1的区别在于，本对比例中，高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量份数比为1：3。
实验检测
本实验对由实施例1~4以及对比例1~3制得的聚丙烯材料进行以下性能检测。本实验检测结果参见表2。
拉伸强度测试：按照ASTMD638标准进行测试。
断裂伸长率测试：按照ASTMD638标准进行测试。
弯曲强度测试：按照ASTMD-790标准进行测试。
阻燃性能测试：按照(UL-94)（1.6mm）标准执行测试。
缺口冲击性能：按照ASTMD-256标准进行测试。
表2-拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、UL-94以及冲击性能测试结果参见表
结果分析：
结合表2的结果可知，由本申请实施例1~4制得的聚丙烯材料具有较好的阻燃效果，同时具有较高的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度以及冲击强度。
实施例2~4与实施例1的区别在于，聚酰亚胺和芳烃油的重量比不同，结合表1和表2的结果可知，由实施例3制得的聚丙烯材料的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、冲击强度较佳。
对比例1与实施例1的区别在于，对比例1使用了现有技术中的聚丙烯材料，结合表2的结果可知，现有技术中的聚丙烯材料存在阻燃性较差、冲击强度较差等不足。
对比例2与实施例1的区别在于，对比例2制得的聚丙烯材料中的聚丙烯腈纤维未经过改性处理，结合表2的结果可知，本申请通过对聚丙烯腈纤维经过改性后能够进一步提高聚丙烯腈纤维的弯曲强度、抗拉伸性能以及阻燃性。
对比例3与实施例1的区别在于，本对比例中，高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量份数比为1：3。
由于高密度聚丙烯能够提供较好的阻燃性能和冲击强度，而低密度聚丙烯提供较好的流动性和成型性，结合表2的检测结果可知，高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的用量会影响制得的聚丙烯材料的流动性、冲击强度。
实施例5~8
实施例5
本实施例与实施例3的区别在于，本实施例中芳烃油和聚磷酸三聚氰胺的总重量份数为43，其中，芳烃油、聚磷酸三聚氰胺的重量份比1.6：1。
实施例6
本实施例与实施例3的区别在于，本实施例中芳烃油和聚磷酸三聚氰胺的总重量份数为43，其中，芳烃油、聚磷酸三聚氰胺的重量份比1.7：1。
实施例7
本实施例与实施例3的区别在于，本实施例中芳烃油和聚磷酸三聚氰胺的总重量份数为43，其中，芳烃油、聚磷酸三聚氰胺的重量份比1.8：1。
实施例8
本实施例与实施例3的区别在于，本实施例中芳烃油和聚磷酸三聚氰胺的总重量份数为43，其中，芳烃油、聚磷酸三聚氰胺的重量份比1.9：1。
实施例5~8的检测结果参见表3。
表3-实施例5~8的检测结果参见表
结果分析：实施例5~8与实施例3的区别在于，实施例5~8中，芳烃油、聚磷酸三聚氰胺的重量份数比不同，结合表3的结果可知，由实施例7制得的阻燃抗变形聚丙烯材料具有较好的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度以及冲击强度，由此可知，当芳烃油和聚磷酸三聚氰胺的重量份比1.8：1时制得的阻燃抗变形聚丙烯材料的质量较佳。
实施例9~11
实施例9
本实施例与实施例7的区别在于，本实施例中的高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量比为1：1.7。
实施例10
本实施例与实施例7的区别在于，本实施例中的高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量比为1：1.8。
实施例11
本实施例与实施例7的区别在于，本实施例中的高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量比为1：2。
实施例9~11的实验检测结果参见表4。
表4-实施例9~11的实验结果参见表
结果分析：实施例9~11与实施例7的区别在于，高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量比为不同，结合表4的检测结果可知，当高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量比为1：1.8时，制得的聚丙烯材料具有较好的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度以及冲击强度。
实施例12~14
实施例12
本实施例与实施例10的区别在于，本实施例中使用的填料为空心玻璃微珠。
实施例13
本实施例与实施例10的区别在于，本实施例中使用的填料为凹凸棒土。
实施例14
本实施例与实施例10的区别在于，本实施例中使用的填料为凹凸棒土、空心玻璃微珠、二氧化硅微球的组合物。
其中，凹凸棒土、空心玻璃微珠、二氧化硅微球的重量比为1：1：1。
实施例12~14的实验检测结果参见表5。
表5-实施例12~14与实施例10的区别部分参见表
结果分析：实施例12~14与实施例10的区别在于，填料的选择不同，结合表5的结果可知，当同时使用凹凸棒土、空心玻璃微珠、二氧化硅微球时能够较好的提高聚丙烯材料的拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度以及冲击强度。
实施例15~16
实施例15
本实施例与实施例14区别在于，本实施例中使用的抗氧化剂为抗氧剂1010。
实施例16
本实施例与实施例14的区别在于，本实施例中使用的硅烷偶联剂为HK560。
实施例15~16的实验检测结果参见表6。
表6-实施例15~16的实验检测结果参见表
结果分析：实施例15与实施例14的区别在于，实施例15在制备聚丙烯材料时，抗氧化剂的选择不同，抗氧化剂主要是为了提高聚丙烯材料的耐久性添加的，不过根据表6的检测结果可知，不同的抗氧化剂对聚丙烯材料的抗变形具有稍微的差别。
实施例16与实施例14的区别在于，实施例14在制备聚丙烯材料时，硅烷偶联剂的选择不同，结合表6的结果可知，不同的硅烷偶联剂对制得的聚丙烯材料的抗变形存在稍微的差别。
实施例17~19
实施例17
本实施例16的区别在于，本实施例中的阻燃抗变形聚丙烯材料还包括3份AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚。
制备方法为如下：
S1、将聚丙烯腈纤维浸入丙酮溶液中，超声清洗，烘干，备用；
S2、将硅烷偶联剂放入乙醇中进行溶解，再加入由步骤S1制得的聚丙烯腈纤维进行浸渍处理不小于24h，去除溶剂，制得改性硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维；
S3、将所有组分混合均匀、经双螺杆挤出机熔融挤出、造粒、晾干，制得所述阻燃抗变形聚丙烯材料。
双螺杆挤出机为11段加热，温度分别控制在一段150℃，二段180℃，三段200℃，四段200℃，五段220℃，六段240℃，七段240℃，八段230℃，九段220℃，十段210℃，机头210℃，主机转速400r/min，喂料速度22r/min。
实施例18
本实施例16的区别在于，本实施例中的阻燃抗变形聚丙烯材料还包括3.8份AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚。
实施例19
本实施例16的区别在于，本实施例中的阻燃抗变形聚丙烯材料还包括4份AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚。
实施例17~19与实施例16的试验检测结果参见表7。
表7-实施例17~19与实施例16的试验检测结果参见表
结果分析：实施例17~19与实施例16的区别在于，聚丙烯材料还包括AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚，结合表7的检测结果可知，当聚丙烯材料中添加少量AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚时，能够使制得的聚丙烯材料具有更好的拉伸强度以及冲击强度，其原因可能在于，AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚的添加能够进一步提高阻燃抗变形聚丙烯材料的均匀性和分散性，从而使其具有较好的抗变性能。
实施例20~22
实施例20
本实施例与实施例18的去区别在于，本实施例在制备硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维时，硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维由重量比为3：10：14的硅烷偶联剂、聚丙烯腈纤维、乙醇制得。
实施例21
本实施例与实施例18的去区别在于，本实施例在制备硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维时，硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维由重量比为5：10：15的硅烷偶联剂、聚丙烯腈纤维、乙醇制得。
实施例22
本实施例与实施例20的区别在于，本实施例中的制备方法为如下：
S1、将聚丙烯腈纤维浸入丙酮溶液中，超声清洗，烘干，备用；
S2、将硅烷偶联剂放入乙醇中进行溶解，再加入由步骤S1制得的聚丙烯腈纤维进行浸渍处理24h，去除溶剂，制得改性硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维；
步骤S3为如下：
S3.1、将聚丙烯树脂、芳烃油、抗氧化剂、聚酰亚胺、填料在高速混合机中混合均匀，制得第一混料；
S3.2、将乙撑双硬脂酰胺、陶瓷粉混合搅拌，制得第二混料；
S3.3、将第一混料和第二混料以及硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维混合，在高速混合机混合均匀，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干，制得所述阻燃抗变形聚丙烯材料。
双螺杆挤出机为11段加热，温度分别控制在一段150℃，二段180℃，三段200℃，四段200℃，五段220℃，六段240℃，七段240℃，八段230℃，九段220℃，十段210℃，机头210℃，主机转速400r/min，喂料速度22r/min。实施例20~22的实验检测结果参见表8。
表8-实施例20~22的试验检测结果参见表
结果分析：
实施例20~21与实施例18的区别在于，在制备硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维时，硅烷偶联剂、聚丙烯腈纤维、乙醇的重量份数不同，结合7的检测结果可知，当硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维由重量比为3：10：14的硅烷偶联剂、聚丙烯腈纤维、乙醇制得时，对聚丙烯腈纤维的改性效果较好。
实施例22与实施例20的区别在于，聚丙烯的制备方法不同，结合表8的试验检测结果可知，实施例22的制备方法具有提高聚丙烯材料的拉伸强度、断裂伸长率以及冲击强度的优势，其原因可能在于，当对原料进行分段混合时，能够较好的提高各原料之间的分散性，从而使制得的聚丙烯材料更加地均匀及稳定。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阻燃抗变形聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃抗变形聚丙烯材料按重量份包括如下原料：聚丙烯树脂100~150份、芳烃油20~30份、聚酰亚胺20~30份、填料20~35份、聚磷酸三聚氰胺10~18份、硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维10~15份、陶瓷粉8~15份、抗氧化剂1~3份以及乙撑双硬脂酰胺5~10份；
聚丙烯树脂包括高密度聚丙烯和低密度聚丙烯；所述高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量份数比为1：（1.5~2）。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃抗变形聚丙烯材料，其特征在于，所述高密度聚丙烯和低密度聚丙烯的重量份数比为1：1.7。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃抗变形聚丙烯材料，其特征在于，所述芳烃油、聚磷酸三聚氰胺的重量份比为1.6~1.9：1。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃抗变形聚丙烯材料，其特征在于，所述填料包括空心玻璃微珠、二氧化硅微球、凹凸棒土中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃抗变形聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧化剂包括抗氧剂1076和抗氧剂1010的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃抗变形聚丙烯材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维由重量比为1~5：10：12~15的硅烷偶联剂、聚丙烯腈纤维、乙醇制得。
7.根据权利要求6所述的一种阻燃抗变形聚丙烯材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括HK550、HK560中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃抗变形聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃抗变形聚丙烯材料还包括3~4份AEO-7脂肪醇聚氧乙烯醚。
9.一种权利要求1所述的阻燃抗变形聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
S1、将聚丙烯腈纤维浸入丙酮溶液中浸渍，超声清洗，烘干，备用；
S2、将硅烷偶联剂放入乙醇中进行溶解，再加入由步骤S1制得的聚丙烯腈纤维进行浸渍处理不小于24h，去除溶剂，制得改性硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维；
S3、将所有组分混合均匀、造粒、晾干，制得所述阻燃抗变形聚丙烯材料。
10.根据权利要求9所述的阻燃抗变形聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述S3步骤进一步包括如下步骤：
S3.1、将聚丙烯树脂、芳烃油、抗氧化剂、聚酰亚胺、填料在高速混合机中混合均匀，制得第一混料；
S3.2、将乙撑双硬脂酰胺、陶瓷粉混合搅拌，制得第二混料；
S3.3、将第一混料和第二混料以及硅烷偶联剂改性聚丙烯腈纤维混合，在高速混合机混合均匀，再装入双螺杆挤出机中挤出、造粒、晾干，制得所述阻燃抗变形聚丙烯材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311450132.XA CN117186551A (zh) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311450132.XA CN117186551A (zh) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117186551A true CN117186551A (zh) | 2023-12-08 |
Family
ID=88994526
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311450132.XA Pending CN117186551A (zh) | 2023-11-02 | 2023-11-02 | 一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117186551A (zh) |
-
2023
- 2023-11-02 CN CN202311450132.XA patent/CN117186551A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Meng et al. | Effects of expandable graphite and ammonium polyphosphate on the flame‐retardant and mechanical properties of rigid polyurethane foams | |
| Qu et al. | Improved flame retardancy of epoxy resin composites modified with a low additive content of silica-microencapsulated phosphazene flame retardant | |
| CN101343392B (zh) | 一种无卤阻燃增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN101280097A (zh) | 纳米阻燃聚对苯二甲酸乙二醇酯工程塑料及其制备方法 | |
| CN103087518B (zh) | 一种玻璃纤维增强无卤阻燃尼龙46复合材料及制备方法 | |
| CN110421776B (zh) | 一种多尺度层状阻燃材料及其制备方法 | |
| CN102924917A (zh) | 一种耐电压绝缘阻燃增强尼龙66工程塑料 | |
| CN101659779A (zh) | 一种无卤阻燃abs树脂及其制备方法 | |
| CN110591335B (zh) | 一种高阻燃低烟气毒性耐候电缆护套料及其制备方法 | |
| CN103342880B (zh) | 一种高光表面环保无卤阻燃pbt复合材料及其制备方法 | |
| CN111363349A (zh) | 一种阻燃抗静电增强尼龙复合材料及其制备方法 | |
| CN111117222B (zh) | 一种耐灼热丝不起燃的聚酰胺组合物及其制备方法和应用 | |
| CN114015229B (zh) | 一种尼龙阻燃导热复合材料及其制备方法 | |
| CN109776865B (zh) | 一种增韧阻燃聚乳酸复合材料及其制备方法 | |
| KR101057846B1 (ko) | 전기 부품용 수지 성형품 및 그 제조 방법 | |
| KR101772761B1 (ko) | 셀 균일도와 난연성이 향상된 발포폴리스틸렌의 난연 마스터배치 및 그 제조방법 | |
| Zhang et al. | Constructing flame retardant silica nanoparticles through styrene maleic anhydride copolymer grafting for PC/ABS composites | |
| CN117186551A (zh) | 一种阻燃抗变形聚丙烯材料及制备方法 | |
| CN110564129A (zh) | 一种低线性膨胀系数、阻燃聚碳酸酯复合材料及其制备方法 | |
| CN103160113B (zh) | 一种无卤阻燃抗菌pet/pa6合金材料及其制备方法 | |
| CN101864137A (zh) | 一种高抗冲防阴燃聚苯乙烯树脂组合物及其制备方法 | |
| CN107033584B (zh) | 一种聚酰胺材料增强专用玄武岩纤维及其制备方法 | |
| CN113290997B (zh) | 一种表面复合的热防护材料及其制备方法 | |
| CN114196200A (zh) | 一种无阻燃剂低可燃性聚酰胺材料制备方法 | |
| CN100400578C (zh) | 一种抗渗析复合无卤阻燃剂的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |