CN117565506A - 一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法，属于高分子材料领域，其由玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层直接压延复合而成，玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层间无额外胶黏剂，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂20份～100份，成瓷粉20份～100份，助熔剂10～30份，阻燃粉15～50份，其它加工助剂1～10份，玻纤层厚度在0.01～1mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为0.3mm～5mm，本发明还提供了以上玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，本发明方法制备的材料在使用过程中不再存在“无力期”，也能保证不会发生1300℃火焰冲击下导致增强失效的问题，同时保证可以正常的进行弯曲受力，实现收卷，还具有一定的阻燃性，能进行多场景应用。

Description

一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，更具体地，涉及一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法。
背景技术
目前，陶瓷化聚烯烃材料在一定的高温下，譬如1000-1300℃之间，可以迅速的进行瓷化反应，形成类陶瓷化体，进而可以与陶瓷化硅胶材料起到同样的耐火隔热作用，但在实际的应用过程中，陶瓷化聚烯烃材料在火焰烧蚀的情况下，往往会存在一段“无力期”，此时由于高分子材料的分子链产生裂解，无强度可言，会直接影响到成瓷过程，导致无法得到强度高、表面平整的类陶瓷体结构，影响到耐火隔热功能。目前的解决手段往往是将陶瓷化聚烯烃材料与别的材料共同使用，譬如在常见的电缆应用方向，通过将陶瓷化材料绕包在线缆上后，再在其上面绕包玻纤布或者其它耐火材料来解决上述问题，但材料本身的问题并没有得到解决。
那么，如果有一层玻纤布在陶瓷化聚烯烃材料上面，可以很好的解决掉上述问题，但该方案存在的问题是：通过一些热熔胶或者其它粘接介质来复合二者，一方面，会使玻纤增强陶瓷化聚烯烃材料无法正常弯折，导致收卷困难，很容易使表面产生褶皱，另一方面，在1300℃左右的火焰冲击下，很容易发生脱胶，导致玻纤增强作用失效，使陶瓷化聚烯烃材料的收缩严重，尺寸稳定性变差。
另外，还存在以下问题：陶瓷化聚烯烃材料的成瓷性与阻燃性是相互矛盾体，阻燃需要吸收大量热量，而成瓷又需要一定的热量来进行，因此同时具有一定阻燃和成瓷性的陶瓷化聚烯烃材料较为困难，在一些需要用到阻燃应用场景时往往受限。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法，使材料的使用过程中不再存在“无力期”，也可以保证不会发生1300℃火焰冲击下导致增强失效的问题，同时保证可以正常的进行弯曲受力，实现收卷，进而还使其具有一定的阻燃性，能进行多场景应用。
为实现上述目的，本发明提供了一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其由玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层直接压延复合而成，玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层间无额外胶黏剂。陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重在3％以内；在200℃-400℃区间内，热失重在20-50％之间；在400℃-800℃条件下，热失重在5％以内，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。玻纤层厚度在0.01～1mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为0.3mm～5mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度介于0.1～0.5N/mm之间。
进一步的，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂20份～100份，成瓷粉20份～100份，助熔剂10～30份，阻燃粉15～50份，其它加工助剂1～10份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂、偶联剂中的一种或几种，
进一步的，玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为40～500g/m2，玻纤布的克重优选为50～200g/m2，玻纤层与陶瓷化聚烯烃片材层之间的剥离强度介于0.1～0.5N/mm之间。
进一步的，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度介于10MPa～20MPa之间。
进一步的，其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在30S内能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间小于60S，此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率在5％以内，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在8MPa～15MPa之间，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在20MPa～50MPa之间。
以上发明构思中，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层的剥离强度小于0.1N/mm，则材料在正常收卷后容易产生分层，且易产生褶皱，进而影响到玻纤层对陶瓷化聚烯烃材料层的支撑作用，最终使得材料在火焰烧蚀下的尺寸变化率变大，影响耐火性。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在TGA测试条件下的热效应比较重要。在TGA测试条件下，如果在200℃内的热失重高于3％，在200-400℃区间内，热失重在50％以上，则材料的耐温性会较差，证明材料的瓷化体占比较低，不具有耐火强的属性。在DSC测试条件下，如果材料在整个测试区间内，一直处于放热状态，向外界释放较多的热量，那么表明整个材料的吸热能力较差，从而导致材料的阻断热量的传递性能较差。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的拉伸强度如果小于10MPa，那么很容易在使用过程中出现断裂，并且容易在弯折后出现开裂的情况，不利于收卷和包装。在1000℃火焰冲击30min后，材料的线性尺寸变化率如果大于5％，则表明材料可能会使被保护物裸露在火焰环境中，影响被保护物的正常运行，导致保护作用失效。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料烧蚀后的成瓷强度越大，则耐冲击或喷淋的能力越强。
进一步的，聚烯烃类树脂选自如下的一种或者多种：低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物，所述聚烯烃类树脂密度介于0.8～1.0g/cm3，测试条件190℃/2.16KG下其熔融指数介于0.5g～60g/10min，拉伸强度介于5MPa～30MPa之间，断裂伸长率介于300％～900％之间。
进一步的，三元乙丙橡胶中第三单体为乙叉降冰片烯，且乙叉降冰片烯含量为0.1～6％之间，乙烯含量介于25％～75％之间，优选的，ENB含量在0.1～3％之间，乙烯含量介于50～70％之间；三元乙丙橡胶的密度较低，为0.86～0.87左右。
以上发明构思中，ENB(ENB是指乙叉降冰片烯)单体的含量介于0.1～6％之间，乙烯含量介于25％-75％之间，主要是从柔软度和加工性两个方面进行考虑，三元乙丙橡胶分子主链是以乙烯和丙烯单体为主，具有高度饱和性，加之无规排列，并没有聚乙烯或聚丙烯的高度结晶性，在分子侧链上引入了少量的不饱和双键，但并无极性基团，因此分子间的内聚能较低，依然可以在较宽的温度范围内保持分子链的柔顺性，而乙烯含量如果在25％～75％之外，这一性能会发生改变，又会显示塑性，失去高弹性和柔软性。ENB中含有不饱和双键，对交联有很大的帮助，且无异味，在含量位于0.1～6％时，交联之后的陶瓷化聚烯烃片材熔体滴落会改善，耐温性上也会得到提高，高于6％时，交联密度会较高，会导致片材的柔软度下降。另外，需要说明的是，三元乙丙橡胶的密度较低，为0.86～0.87g/cm3左右，可以具有很高的填充性，加之其优异的耐温性，作为陶瓷化聚烯烃材料的主体材料具有很大的优异性，可以保证材料在较高的挤出温度下，表面不会因为填充量高而产生较为严重的颗粒感。
进一步的，乙烯-丙烯酸共聚物中的丙烯酸单体质量含量在5％～20％之间，其在190℃/2.16kg条件下的熔融指数在1g～15g/10min，优选的，丙烯酸单体的质量含量在5～9％之间，熔融指数在5～10g/10min之间。
以上发明构思中，乙烯-丙烯酸共聚物由于分子结构中主链和支链上都随机分布着羧基，十分容易与物质产生化学键合作用，粘接性极好，AA(也即丙烯酸单体)含量在5～9％之间，熔融指数在5～10g/10min之间时，与玻纤布会表现出较好的粘接性能，AA含量过高不利于加工，容易导致粘辊等现象，加工黏度很大，并不利于物料的分散混合。
以上乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶以及乙烯-丙烯酸共聚物中，从柔软度和耐温性上看，三元乙丙橡胶最佳；粘接性方面，乙烯-丙烯酸共聚物最佳；而乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的综合性能最佳。
进一步的，成瓷粉为煅烧高岭土、硅灰石、硅藻土、云母和滑石粉中的一种或几种，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的1％～10％，成瓷粉的熔点介于1000℃～1800℃之间；助熔剂选自硼酸锌、硼砂、氧化锌、氧化镁、氧化钙和低熔点玻璃粉中的一种或几种，优选为硼酸锌、氧化锌和低熔点玻璃粉；助熔剂整体的碱金属氧化物和碱土金属氧化物占整个助熔剂质量之比小于10％，且粒径D50值介于1-10微米之间，阻燃粉选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、多聚磷酸铵、三氧化二锑、无水碳酸镁中的一种或多种，其粒径D50值介于1-10微米之间。
以上发明构思中，助熔剂选取是从整个配方体系的成瓷速度和成瓷强度来考虑，碱金属氧化物与碱土金属氧化物的含量会影响玻璃粉的熔点，进而影响与成瓷粉之间的共晶反应，最终影响成瓷强度和成瓷速度。阻燃粉更多的选择来自多种搭配的协效作用，但更多的是要考虑到对成瓷效果产生一定的促进性，即阻燃剂粉料既可以满足阻燃性，又可以作为成瓷填料来使用。譬如，硼酸锌与氢氧化铝，二者既可以具有一定的阻燃作用，又可以在成瓷过程中发挥作用，显现出助熔剂和成瓷粉的作用。而一些阻燃效果较为优异的搭配，譬如溴锑类，会影响到成瓷速度，使成瓷的速度显著变慢，应该综合来进行考虑使用。
按照本发明的第二个方面，还提供如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将一部分的聚烯烃类树脂、成瓷粉、助熔剂、加工助剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒，加工助剂包括抗氧剂、润滑剂以及偶联剂三种；
S2：将阻燃剂、偶联剂和剩余部分的聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：将成瓷粉母粒与阻燃剂母粒在常温下捏合后进行预分散，然后排入到双螺杆挤出机中进行挤出，获得陶瓷化聚烯烃片材，挤出温度为120～200℃之间，在挤出的同时，与玻纤布进行复合。
加工助剂包括抗氧剂、润滑剂以及偶联剂，抗氧剂的作用是防止聚烯烃树脂在加工过程中氧化降解较为严重，导致拉伸强度变差影响使用；润滑剂是为了增加整体配方的流动性以及便于加工(防止粘辊严重)；偶联剂的作用是为了增加无机填料与树脂的混合性，保证性能的均一性。加工助剂可以随不同配方而有所改变。
进一步的，步骤S3中，将玻纤布与陶瓷化聚烯烃片材过辊压延，以进行复合，通过调整挤出温度，压延辊的温度和压力以使玻纤布与陶瓷化聚烯烃片材复合在一起，获得玻纤增强的陶瓷化聚烯烃片材，其中，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度120-200℃，压延辊的温度在30-70℃，压力在3-10MPa。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下
有益效果：
本发明中，在配方方面，聚烯烃类树脂成分的搭配合理，通过配方设计，可以同时调整与玻纤布的粘接性以及复合后的柔软度，满足多场景下的使用要求。成瓷粉与阻燃粉方面，通过材料的配比使得成瓷粉与阻燃粉之间会有协同效应，通过协效组合，可以在不影响成瓷速度的条件下，同时具有可陶瓷化和阻燃的性能，保证了复合材料的耐火性，能同时保证可以正常的进行弯曲受力，实现收卷，还使其具有一定的阻燃性，能进行多场景应用。
本发明通过设计陶瓷化聚烯烃材料本体的基体树脂材料，可以通过控制挤出的工艺以及后处理工艺来得到玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，可以满足正常的收卷、分切要求，不会因玻纤的复合，改变片材原有的柔软度，且不会在使用过程中出现玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层分离的情况；即使在1300℃火焰冲击下，玻纤层也能给陶瓷化聚烯烃材料层提供很好的支撑作用，保证尺寸的稳定性，几乎不产生收缩与变形，使材料的使用过程中不再存在“无力期”，也可以保证不会发生1300℃火焰冲击下导致增强失效的问题。具体的，通过控制挤出温度、压延辊的温度和压力来得到玻纤增强陶瓷化聚烯烃材料，其制备工艺简单，无需胶黏剂，通过材料配方和工艺的综合改进，大大提高其使用性能。此外，本发明的制备方法工艺简单，易于推广使用，具有实际的工程应用价值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的目的在于提供一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料及其制备方法，通过特定原料成分、工艺设计以及两者的配合，获得一种兼具阻燃、高温尺寸稳定性，可正常收卷，适用于多种施工条件下的玻纤增强陶瓷化聚烯烃材料。图1是本发明实施例提供的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法流程图，由图可知，其主要包括三个主要步骤，S1：按照配方进行造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，然后进行二次造粒，得到成瓷粉母粒；S2：将余下成分在常温下捏合后进行预分散，再造粒后得到阻燃剂母粒；S3：将成瓷粉母粒与阻燃剂母粒在常温下捏合后进行预分散，并进行挤出，获得陶瓷化聚烯烃片材，在挤出的同时与玻纤布进行复合。
为了更详细的说明本发明方法，下面结合具体的实施例进一步说明。
实施例1
本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂100份，成瓷粉30份，助熔剂15份，阻燃粉20份，其它加工助剂3份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂、偶联剂各1份。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为100g/m2，玻纤布的厚度为0.1mm。
聚烯烃类树脂为三元乙丙橡胶，所述聚烯烃类树脂密度为0.867g/cm3，熔融指数0.9g/10min，拉伸强度7MPa，断裂伸长率700％。三元乙丙橡胶中第三单体为乙叉降冰片烯，且乙叉降冰片烯含量为3％，乙烯含量50％。
成瓷粉为煅烧高岭土和硅灰石的混合物，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的5％，成瓷粉的熔点1740℃。助熔剂为硼酸锌、硼砂和氧化锌的混合物。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占助熔剂总体质量的9％，且粒径D50值3.5微米。阻燃粉选自氢氧化铝、氢氧化镁的混合物，其粒径D50值为5微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将聚烯烃类树脂(含量为60份)、成瓷粉、助熔剂、抗氧剂、润滑剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒；
S2：将阻燃剂、偶联剂和剩余40份的聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：将成瓷粉母粒与阻燃剂母粒在常温下捏合后进行预分散，然后排入到双螺杆挤出机中进行挤出，获得陶瓷化聚烯烃片材，在挤出的同时，与玻纤布进行复合。
具体的，步骤S3中，将玻纤布与陶瓷化聚烯烃片材过辊压延，以进行复合，通过调整挤出温度，压延辊的温度和压力以使玻纤布与陶瓷化聚烯烃片材复合在一起，获得玻纤增强的陶瓷化聚烯烃片材，其中，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度190℃，压延辊的温度在70℃，压力在10MPa。
本实施例获得一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其由玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层直接压延复合而成，玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层间无额外胶黏剂。本实施例中，玻纤层厚度在0.09mm(玻纤布的厚度为0.1mm，经过压延后，玻纤层的厚度稍小于玻纤布的厚度)，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为5mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度0.15N/mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料以任意角度且多次弯折后，表面不会开裂，能保证在有弧度的应用场景下，不产生表面裂纹。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度15MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为2％；在200℃-400℃区间内，热失重为50％；在400℃-800℃条件下，热失重为4％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，从厚度为5mm的玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层中剖切出2mm厚度的试样，试样中同时包括有玻纤布和陶瓷化聚烯烃材料，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在15S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为35S。此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率为5％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为9MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为20MPa。
实施例2
本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂20份，成瓷粉20份，助熔剂10份，阻燃粉15份，其它加工助剂1份，其他加工助剂为偶联剂一种。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为200g/m2，玻纤布的厚度为0.3mm。
聚烯烃类树脂为低密度聚乙烯，低密度聚乙烯的密度为0.923g/cm3，熔融指数为2.0g/10min，拉伸强度17.5MPa，断裂伸长率为500％。
成瓷粉为云母和滑石粉的混合物，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的9％，成瓷粉的熔点1800℃。助熔剂为低熔点玻璃粉。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占整个助熔剂质量的8％，且粒径D50值为5微米。阻燃粉选自多聚磷酸铵、三氧化二锑和氢氧化铝的混合物，其粒径D50值2微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将聚烯烃类树脂(含量为10份)、成瓷粉、助熔剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒；
S2：将阻燃剂、偶联剂(含量为1份)和剩余部分的10份聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：与实施例1相同，只是，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度120℃，压延辊的温度30℃，压力5MPa。
本实施例获得一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其由玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层直接压延复合而成，玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层间无额外胶黏剂。本实施例中，玻纤层厚度在0.3mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的厚度为0.6mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度为0.12N/mm。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度为13MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为3％；在200℃-400℃区间内，热失重为25％；在400℃-800℃条件下，热失重为3％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。
其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm(将多层本实施例的0.6mm的玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层叠获得厚度为2mm的试样)，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在20S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为40S，此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率为2％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为15MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为45MPa。
实施例3
本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂60份，成瓷粉50份，助熔剂25份，阻燃粉30份，其它加工助剂10份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂和偶联剂。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为300g/m2，玻纤布的厚度为0.56mm。
聚烯烃类树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，所述聚烯烃类树脂密度0.934g/cm3，熔融指数为55g/10min，拉伸强度为15MPa，断裂伸长率697％。
成瓷粉为煅烧高岭土、云母和滑石粉三种混合物，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的10％，成瓷粉的熔点为1520℃。助熔剂选自硼酸锌和氧化钙的混合物。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物质量占整个助熔剂质量的9％，且粒径D50值为8微米。阻燃粉为氢氧化镁、硼酸锌和无水碳酸镁的混合物，其粒径D50值为6微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将一部分的聚烯烃类树脂(质量份数为30份)、成瓷粉、助熔剂、加工助剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒，加工助剂包括抗氧剂、润滑剂以及偶联剂三种，各为3份质量份数；
S2：将阻燃剂、1份质量份数的偶联剂和剩余部分的聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：本步骤与实施例1相同，不同的是，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度120℃，压延辊的温度70℃，压力3MPa。
本实施例中玻纤层厚度0.56mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为0.9mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度为0.20N/mm。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度为11MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现符合要求。其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm(将本实施例的玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层层叠获得)，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在10S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为28S。此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率为5％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为13MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为30MPa。
实施例4
本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂100份，成瓷粉100份，助熔剂30份，阻燃粉50份，其它加工助剂10份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂、偶联剂中的三种。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为500g/m2，玻纤布的厚度为1mm。
聚烯烃类树脂乙烯-丙烯酸共聚物，乙烯-丙烯酸共聚物密度为0.942g/cm3，拉伸强度为27MPa，断裂伸长率为550％。乙烯-丙烯酸共聚物中的丙烯酸单体质量含量为15％，其在190℃/2.16kg条件下的熔融指数为10g/10min。
成瓷粉为煅烧高岭土和硅藻土的混合物，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的1％，成瓷粉的熔点1780℃。助熔剂选自硼酸锌和氧化锌的混合物。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物均占助熔剂总质量的1％，且粒径D50值为5.5微米，阻燃粉为多聚磷酸铵、三氧化二锑的混合物，其粒径D50值为7微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将一部分的聚烯烃类树脂(质量份数为70份)、成瓷粉、助熔剂、加工助剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒，加工助剂包括抗氧剂、润滑剂以及偶联剂三种，各为3份质量份数。
S2：与实施例3相同。
S3：本步骤与实施例1相同，不同的是，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度160℃，压延辊的温度为50℃，压力为8MPa。
本实施例中玻纤层厚度1.0mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为2mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度为0.45N/mm。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度18MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为1％；在200℃-400℃区间内，热失重为33％；在400℃-800℃条件下，热失重为3％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。
其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在10S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为25S，此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率为2％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为14MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为35MPa。
实施例5
本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂40份，成瓷粉40份，助熔剂20份，阻燃粉30份，其它加工助剂1份，加工助剂为1份偶联剂。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为40g/m2，玻纤布的厚度为0.05mm。
聚烯烃类树脂为乙烯-丁烯共聚物，所述乙烯-丁烯共聚物密度为0.896g/cm3，熔融指数1.5g/10min，拉伸强度30MPa，断裂伸长率为800％。
成瓷粉为煅烧高岭土、硅灰石、硅藻土、云母和滑石粉中的混合物，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的8％，成瓷粉的熔点1640℃。助熔剂为硼酸锌、硼砂、氧化锌、氧化镁、氧化钙的混合物。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占助熔剂总质量的9.9％，且粒径D50值为4微米。阻燃粉为三氧化二锑和氢氧化铝的混合物，其粒径D50值为8微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将一部分的聚烯烃类树脂(质量份数为10份)、成瓷粉、助熔剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒；
S2：将阻燃剂、加工助剂和剩余部分的聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒，加工助剂偶联剂；
S3：与实施例4类同，只是：挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度160℃，压延辊的温度为50℃，压力为8MPa。
本实施例中，玻纤层厚度为0.05mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为3mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度为0.17N/mm。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度为19MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为1％；在200℃-400℃区间内，热失重为23％；在400℃-800℃条件下，热失重为5％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。
其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm(取样方式与实施例1类同)，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在25S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为38S，此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率为1％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为15MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为47MPa。
实施例6
本实施例中，聚烯烃类树脂40份，成瓷粉30份，助熔剂10份，阻燃粉20份，其它加工助剂4份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂、偶联剂中的三种。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为100g/m2，玻纤布的厚度为0.08mm。
聚烯烃类树脂为线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯混合物，所述聚烯烃类树脂密度为0.925g/cm3，熔融指数1.5g/10min，拉伸强度22MPa，断裂伸长率600％。
成瓷粉为煅烧高岭土和滑石粉的混合物，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的5％，成瓷粉的熔点1200℃。助熔剂选自硼酸锌、硼砂和氧化锌的混合物。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占整个助熔剂质量的5％，且粒径D50值为3微米，阻燃粉为多聚磷酸铵和三氧化二锑和的混合物，其粒径D50值为5微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将一半的聚烯烃类树脂、成瓷粉、助熔剂、加工助剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒，加工助剂包括抗氧剂、润滑剂以及偶联剂三种，每种各一份；
S2：将阻燃剂、一份的偶联剂和剩余部分的聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：与实施例4类同，只是，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度180℃，压延辊的温度40℃，压力7MPa。
本实施例中，玻纤层厚度在0.08mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为2mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度为0.3N/mm。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度为14MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为3％；在200℃-400℃区间内，热失重为40％；在400℃-800℃条件下，热失重为5％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。
其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在17S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为37S，此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率为3％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为11MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为25MPa。
实施例7
本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂30份，成瓷粉30份，助熔剂12份，阻燃粉18份，其它加工助剂为7份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂和偶联剂。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为180g/m2，玻纤布的厚度为0.3mm。
聚烯烃类树脂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和乙烯-丁烯共聚物。
成瓷粉为煅烧高岭土、硅灰石和硅藻土，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的6％，成瓷粉的熔点1700℃。助熔剂选自硼酸锌、硼砂、氧化锌、氧化镁和氧化钙中的多种。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占整个助熔剂质量的5％，且粒径D50值为3微米，阻燃粉选自多聚磷酸铵、三氧化二锑和氢氧化铝的混合物，其粒径D50值为8微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：本实施例和实施例6相同，只是加工助剂包括抗氧剂2份、润滑剂2份以及偶联剂2份；
S2：与实施例6相同；
S3：与实施例6类同，只是，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度130℃，压延辊的温度60℃，压力6.9MPa。
本实施例中，玻纤层厚度0.3mm，陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为2mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度为0.45N/mm。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度大约为18MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为2％；在200℃-400℃区间内，热失重为30％；在400℃-800℃条件下，热失重为5％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。
其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在15S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为35S。此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率为3％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为14MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为35MPa。
实施例8
本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂90份，成瓷粉60份，助熔剂20份，阻燃粉40份，其它加工助剂7份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂和偶联剂三种。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为160g/m2，玻纤布的厚度为0.89mm。
聚烯烃类树脂选自三元乙丙橡胶和乙丙橡胶两种。
成瓷粉为煅烧高岭土。助熔剂选自硼酸锌、硼砂和氧化锌三者的混合物，助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占整个助熔剂质量的6％，且粒径D50值为5微米。阻燃粉选自氢氧化铝，其粒径D50值为5微米。
如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：本实施例和实施例6相同，只是加工助剂包括抗氧剂2份、润滑剂2份以及偶联剂2份；
S2：与实施例6相同；
S3：与实施例6类同，只是，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度150℃，压延辊的温度50℃，压力6MPa。
本实施例中，玻纤层厚度在0.89mm，陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为4mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度为0.46N/mm。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度为13MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为3％；在200℃-400℃区间内，热失重为40％；在400℃-800℃条件下，热失重为5％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。
其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在20S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为45S。此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率为5％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为10MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为30MPa。
对比例1
本实施例中所有物料、配方、物料属性等等均与实施例1相同，仅仅是阻燃剂不同，本实施例中，阻燃粉选自三氧化二锑和十溴二苯乙烷的混合物，其粒径D50值为5微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：本实施例和实施例1相同；
S2：与实施例1相同；
S3：与实施例1类同，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度190℃，压延辊的温度70℃，压力10MPa。
本实施例中，玻纤层厚度0.1mm，陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为5mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度0.15N/mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度为10.5MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为2％；在200℃-400℃区间内，热失重为60％；在400℃-800℃条件下，热失重为8％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。
其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在15S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为37S，此外，其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率为5％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为3MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为10MPa。
对比例2
本对比例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂90份，成瓷粉60份，助熔剂20份，阻燃粉40份，其它加工助剂7份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂和偶联剂三种。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为160g/m2，玻纤布的厚度为0.13mm。
聚烯烃类树脂选自三元乙丙橡胶，三元乙丙橡胶中第三单体为乙叉降冰片烯，且乙叉降冰片烯含量为3％，乙烯含量80％，熔融指数0.3g/10min，拉伸强度10MPa，断裂伸长率650％。成瓷粉为煅烧高岭土，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的3％，成瓷粉的熔点1760℃。助熔剂选自硼酸锌、硼砂和氧化锌三者的混合物，助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占整个助熔剂的6％，且粒径D50值为5微米。阻燃粉选自氢氧化铝，其粒径D50值为5微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将部分聚烯烃类树脂(质量分为50份)、成瓷粉、助熔剂、加工助剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒，加工助剂包括抗氧剂2份、润滑剂2份以及偶联剂2份；
S2：将阻燃剂、1份偶联剂和剩余40份的聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：将成瓷粉母粒与阻燃剂母粒在常温下捏合后进行预分散，然后排入到双螺杆挤出机中进行挤出，但挤出过程中聚烯烃片材表面有很严重的鲨鱼纹，且一拉就断，无法获得完整的陶瓷化聚烯烃片材。
对比例3
本对比例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂100份，成瓷粉150份，助熔剂30份，阻燃粉50份，其它加工助剂10份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂和偶联剂三种。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为500g/m2，玻纤布的厚度为1mm。
聚烯烃类树脂乙烯-丙烯酸共聚物，乙烯-丙烯酸共聚物密度0.942g/cm3，拉伸强度29MPa，断裂伸长率600％。乙烯-丙烯酸共聚物中的丙烯酸单体质量含量为3％，其在190℃/2.16kg条件下的熔融指数为13g/10min。
成瓷粉为煅烧高岭土和硅藻土的混合物，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的1％，成瓷粉的熔点1630℃；助熔剂选自硼酸锌和氧化锌的混合物。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占助熔剂总质量的1％，且粒径D50值为5.5微米；阻燃粉为多聚磷酸铵、三氧化二锑的混合物，其粒径D50值为7微米。
本对比例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将一半的聚烯烃类树脂、成瓷粉、助熔剂、加工助剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒，加工助剂包括抗氧剂3份、润滑剂3份以及偶联剂3份；
S2：将阻燃剂、1份偶联剂和剩余的聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：将成瓷粉母粒与阻燃剂母粒在常温下捏合后进行预分散，然后排入到双螺杆挤出机中进行挤出，挤出过程中片材较硬，无法通过调节工艺使得聚烯烃片材与玻纤布粘接在一起，无法得到玻纤增强的陶瓷化聚烯烃片材。
对比例4：
本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂50份，成瓷粉20份，助熔剂10份，阻燃粉15份，其它加工助剂1份，加工助剂为1份偶联剂。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为40g/m2，玻纤布的厚度为0.05mm。
聚烯烃类树脂为乙烯-丁烯共聚物，所述乙烯-丁烯共聚物密度0.896g/cm3，熔融指数1.5g/10min，拉伸强度30MPa，断裂伸长率800％。
成瓷粉为煅烧高岭土、硅灰石、硅藻土、云母和滑石粉中的混合物，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的15％，成瓷粉的熔点1350℃。助熔剂为硼酸锌、硼砂、氧化锌、氧化镁、氧化钙的混合物。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物均占助熔剂总质量的10％，且粒径D50值为4微米。阻燃粉为三氧化二锑、氢氧化铝的混合物，其粒径D50值8微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将一部分的聚烯烃类树脂(质量份数为30份)、成瓷粉、助熔剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒；
S2：将阻燃剂、1份的偶联剂和剩余部分的聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：与实施例4类同，只是：挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度160℃，压延辊的温度50℃，压力8MPa。
本实施例中，玻纤层厚度为0.05mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为3mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度为0.17N/mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度为19MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为1％；在200℃-400℃区间内，热失重为35％；在400℃-800℃条件下，热失重为5％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。
其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm(取样方式与实施例1类同)，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在28S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为40S，此外，其在25-1300℃的温度条件下，自身的尺寸变化率为10％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为5MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为30MPa。
对比例5：
本实施例中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂20份，成瓷粉20份，助熔剂10份，阻燃粉15份，其它加工助剂1份，其他加工助剂为偶联剂一种。玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为200g/m2，玻纤布的厚度为0.3mm。
聚烯烃类树脂为低密度聚乙烯，低密度聚乙烯的密度为0.923g/cm3，熔融指数为2.0g/10min，拉伸强度17.5MPa，断裂伸长率为500％。
成瓷粉为云母和滑石粉的混合物，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的9％，成瓷粉的熔点1800℃。助熔剂为低熔点玻璃粉。助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占整个助熔剂质量的8％，且粒径D50值为5微米。阻燃粉选自多聚磷酸铵、三氧化二锑和氢氧化铝的混合物，其粒径D50值2微米。
本实施例中，如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将聚烯烃类树脂(含量为10份)、成瓷粉、助熔剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒；
S2：将阻燃剂、偶联剂(含量为1份)和剩余部分的10份聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：与实施例1相同，只是，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度110℃，压延辊的温度20℃，压力1MPa。
本实施例获得一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其由玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层直接压延复合而成，玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层间无额外胶黏剂。本实施例中，玻纤层厚度在0.3mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的厚度为0.6mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度为0.07N/mm。玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度为9MPa。
其中，陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重为3％；在200℃-400℃区间内，热失重为25％；在400℃-800℃条件下，热失重为3％，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件。
其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm(将多层本实施例的0.6mm的玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层叠获得厚度为2mm的试样)，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在20S时能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间为40S，此外，其在25-1300℃的温度条件下，能自身的尺寸变化率为15％，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为13MPa，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度为40MPa。
其中，UL94是指美国UL94防火标准，在互联网网站可查。
TGA测试，结果取值取最大整数加1。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，其由玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层直接压延复合而成，玻纤层和陶瓷化聚烯烃材料层间无额外胶黏剂，
陶瓷化聚烯烃材料的TGA表现为：在25℃-200℃区间内，热失重在3％以内；在200℃-400℃区间内，热失重在20-50％之间；在400℃-800℃条件下，热失重在5％以内，其中，TGA的试验条件为：在25℃-800℃温度区间，采用10K/min的升温速度，气氛为空气条件，
玻纤层厚度在0.01～1mm，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为0.3mm～5mm，玻纤层与陶瓷化聚烯烃材料层之间的剥离强度介于0.1～0.5N/mm之间。
2.如权利要求1所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，玻纤层为玻纤布，玻纤布的克重为40～500g/m2，玻纤层与陶瓷化聚烯烃片材层之间的剥离强度介于0.1～0.5N/mm之间，其中，陶瓷化聚烯烃材料包括如下成分：聚烯烃类树脂20份～100份，成瓷粉20份～100份，助熔剂10～30份，阻燃粉15～50份，其它加工助剂1～10份，其他加工助剂为抗氧剂、润滑剂、偶联剂中的一种或几种。
3.如权利要求2所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料在常温下的拉伸强度介于10MPa～20MPa之间。
4.如权利要求3所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，其整体的阻燃性满足美国UL94防火标准，具体为，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样厚度为2mm，采用美国UL94防火标准要求的水平/垂直燃烧试验箱，在垂直燃烧的情况下，对玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样施加火焰10S后，离开火焰，玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料试样在30S内能停止燃烧，并且余焰加余晖的时间小于60S，此外，
其在25-1300℃的温度条件下，能保证自身的尺寸变化率在5％以内，其在800℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在8MPa～15MPa之间，在1000℃的高温中烧蚀30min后的成瓷强度在20MPa～50MPa之间。
5.如权利要求4所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，聚烯烃类树脂选自如下的一种或者多种：低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、三元乙丙橡胶、乙丙橡胶、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物，
所述聚烯烃类树脂密度介于0.8～1.0g/cm3，熔融指数介于0.5g～60g/10min，拉伸强度介于5MPa～30MPa之间，断裂伸长率介于300％～900％之间。
6.如权利要求5所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，所述三元乙丙橡胶中第三单体为乙叉降冰片烯，且乙叉降冰片烯质量含量为0.1～6％之间，乙烯质量含量介于25％～75％之间，三元乙丙橡胶的密度为0.86～0.87g/cm3。
7.如权利要求5所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，乙烯-丙烯酸共聚物中的丙烯酸单体质量含量在5％～20％之间，其在190℃/2.16kg条件下的熔融指数在1g～15g/10min，优选的，丙烯酸单体的质量含量在5～9％之间，熔融指数在5～10g/10min之间。
8.如权利要求6或7所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料，其特征在于，成瓷粉为煅烧高岭土、硅灰石、硅藻土、云母和滑石粉中的一种或几种，成瓷粉中含有碱金属氧化物K2O、Na2O和Li2O，成瓷粉中所有碱金属氧化物的质量占整个成瓷粉质量的1％～10％，成瓷粉的熔点介于1000℃～1800℃之间，
助熔剂选自硼酸锌、硼砂、氧化锌、氧化镁、氧化钙和低熔点玻璃粉中的一种或几种，优选为硼酸锌、氧化锌和低熔点玻璃粉，
助熔剂总体的碱金属氧化物以及碱土金属氧化物占整个助熔剂质量的10％以内，且粒径D50值介于1-10微米之间，
阻燃粉选自氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌、多聚磷酸铵、三氧化二锑、无水碳酸镁中的一种或多种，其粒径D50值介于1-10微米之间。
9.如上所述的一种玻纤增强的陶瓷化聚烯烃材料的制备方法，其特征在于，其包括如下步骤：
S1：按照配方成分称取陶瓷化聚烯烃原材料，将一部分的聚烯烃类树脂、成瓷粉、助熔剂、加工助剂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，造粒后初步得到成瓷粉母粒，进一步将初步得到成瓷粉母粒排入到双螺杆挤出机中进行二次造粒，以进一步提高母粒中成分的共混性，得到成瓷粉母粒，加工助剂包括抗氧剂、润滑剂以及偶联剂三种；
S2：将阻燃剂、偶联剂和剩余部分的聚烯烃类树脂在常温下捏合后进行预分散，然后经过熔融混炼后排入到切粒机中造粒，得到阻燃剂母粒；
S3：将成瓷粉母粒与阻燃剂母粒在常温下捏合后进行预分散，然后排入到双螺杆挤出机中进行挤出，获得陶瓷化聚烯烃片材，挤出温度为120～200℃之间，在挤出的同时，与玻纤布进行复合。
10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，步骤S3中，将玻纤布与陶瓷化聚烯烃片材过辊压延，以进行复合，通过调整挤出温度，压延辊的温度和压力以使玻纤布与陶瓷化聚烯烃片材复合在一起，获得玻纤增强的陶瓷化聚烯烃片材，
其中，挤出温度，压延辊的温度和压力三者的匹配关系为：挤出温度120～200℃，压延辊的温度在30～70℃，压力在3～10MPa。
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