[发明专利]一种高强度高韧性阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种高强度高韧性阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

长纤维增强热塑性塑料是一种玻璃纤维长度与粒料长度相同的增强型热塑性塑料。在纤维含量相同的情况下，与普通的短纤维增强热塑性塑料相比，长纤维增强热塑性塑料有更高的强度、模量、韧性、耐疲劳性、耐热性和更好的尺寸稳定性。

然而，当长纤维增强热塑性塑料中添加大量阻燃剂后，材料的机械性能往往会受到较大的影响，尤其是冲击性能迅速下降，冲击强度明显降低。如中国专利CN1810862A公开了一种长纤维增强阻燃性树脂及其制备方法，它是将高纤维含量的连续长纤维增强热塑性树脂与普通阻燃母粒掺混而成，通过该方法制成的阻燃长纤维增强聚丙烯材料的缺口冲击强度仅为29KJ/m²。而本发明的优点在于增韧阻燃母粒的加入，使制得的长纤维增强聚丙烯复合材料同时具备了良好的阻燃性能以及优秀的机械性能，其缺口冲击强度可达50KJ/m²，而强度和刚性也保持在较高的水平。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高强度、高韧性、性能优良的阻燃聚丙烯复合材料。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高强度高韧性阻燃聚丙烯复合材料，该材料由包含以下重量份的组分制得：

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料  40-60，

增韧阻燃母粒       40-60。

所述的长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料由包含以下重量份的组分制得：

聚丙烯        45-60，

玻璃纤维      40-50，

相容剂        2-3，

润滑剂        0-1，

抗氧剂        0-1。

所述的增韧阻燃母粒由包含以下重量份的组分制得：

聚丙烯        40-60，

阻燃剂        30-50，

增韧剂        5-15，

抗氧剂        0-1，

其他助剂      0-10。

所述的相容剂选自甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚丙烯的共聚物或者是马来酸酐接枝聚丙烯或中的一种或两种。

所述的润滑剂为蜡、硬脂酸或硬脂酸盐。

所述的蜡选自石蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡或酰胺蜡中的一种或几种。

所述的硬脂酸盐选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡等中的一种或几种。

所述的抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯或硫醚类抗氧剂中的一种或几种。

所述的抗氧剂优选抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168或抗氧剂DSTDP中的一种或几种。

所述的阻燃剂选自含卤阻燃剂、膨胀型阻燃剂或无机阻燃剂中的一种或几种，

所述的阻燃剂优选十溴二苯乙烷、聚磷酸铵、氢氧化镁或三氧化二锑中的一种或几种。

所述的增韧剂选自橡胶或热塑性弹性体。

所述的增韧剂优选三元乙丙橡胶EPDM、聚苯乙烯嵌段共聚物SEBS或聚烯烃弹性体POE中的一种或几种。

所述的其他助剂选自润滑剂、偶联剂或填料中的一种或几种。

其他助剂中使用的润滑剂为蜡、硬脂酸或硬脂酸盐。

所述的蜡选自石蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡或酰胺蜡中的一种或几种。

所述的硬脂酸盐选自硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸钡等中的一种或几种。

所述的偶联剂选自硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

进一步选自偶联剂KH550或KH590。

所述的填料选自滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、粘土、高岭土、二氧化硅、硅灰石或蛭石中的一种或几种。

一种高强度高韧性阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)按照以下组分及重量份含量备料：

长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料  40-60，

增韧阻燃母粒                  40-60；

(2)将长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料与增韧阻燃母粒加入到高速混合机中混合均匀，即得产品。

上述长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料通过以下工艺得到：

(1)将聚丙烯、相容剂、润滑剂及抗氧剂混合，并在180～220℃条件下塑化熔融，得到熔融的聚丙烯树脂熔体；