[发明专利]一种V0级无卤阻燃增强聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种V0级无卤阻燃增强聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯因具有密度小、设计自由度高、易于加工、成本低等优点，被广泛用于各个场合。但与其他高分子材料相比，其强度、耐热、阻燃都无法达到使用要求，限制了聚丙烯材料的使用。

常用的增强材料如玻璃纤维，容易刺穿无卤阻燃剂形成的致密多孔碳层，导致阻燃失效。而一些如碳纤维、镁盐晶须等价格高昂，难以应用在普通产品中。

现有技术中，亟需一种可以兼顾阻燃、机械性能、耐热性、密度、成品收缩率等性能的聚丙烯复合材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种V0级无卤阻燃增强聚丙烯复合材料。

本发明所采取的技术方案是：

一种V0级无卤阻燃增强聚丙烯复合材料，其是由以下质量份的原料组成：40~60份的均聚聚丙烯、15~25份的增强剂、18~25份的阻燃剂、3~5份的相容剂、0~5份的增韧剂、3~5份的润滑剂、0.5~2份的其他助剂、0.4-0.8份的偶联剂。

所述的均聚聚丙烯的熔融指数为25~40g/min。

所述的增强剂为经过表面改性的长径比为25:1的针状硅灰石。

所述的阻燃剂是三聚氰胺焦磷酸盐、焦磷酸哌嗪的混合物，在所述的混合物中，其总氮含量应为22~25%，总磷含量为19~20%。

所述的阻燃剂的粒径D50≤10μm，D90≤20μm。

所述的相容剂为均聚聚丙烯为基材的PP-g-MAH。

所述的增韧剂是丙烯基的弹性体、乙烯和丙烯的半结晶共聚物、EPDM、POE、EPDM-g-MAH、POE-g-MAH、EVA、EVA-g-MAH、SBS、SBS-g-MAH、SEBS、SEBS-g-MAH中的至少一种。

所述的润滑剂为光亮剂TAF、芥酸酰胺、油酰胺、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸、硅酮粉、PE蜡、微晶石蜡、EBS中的至少一种。

所述的其他助剂为抗氧剂、UV吸收剂中的至少一种。

一种V0级无卤阻燃增强聚丙烯复合材料的制备方法，步骤如下：

1）先按配方量称取均聚聚丙烯、增强剂、阻燃剂、相容剂、增韧剂、润滑剂、其他助剂、偶联剂；将偶联剂溶于8-10倍体积的乙醇中，制成偶联剂的乙醇稀释物；

2）将其他助剂、均聚聚丙烯、相容剂、增韧剂加入高速混合器中进行混合，期间均匀喷入偶联剂的乙醇稀释物，其中，高速混合机的温度控制在80~100℃、转速控制在1700~1900r/min，混合时间控制在3~5min；

3）加热润滑剂使其达到熔融状态，再倒入阻燃剂，搅拌成糊状，倒出冷却；

4）将上步冷却后得到的物料投入破碎机，使其破碎成粉料；

5）熔融挤出：将上步得到的混合物加入双螺杆挤出机主喂料，步骤4）得到的粉料由第一侧喂料加入，增强剂由第二侧喂料加入，挤出温度控制在180~200℃之间。

本发明的有益效果是：本发明制备的聚丙烯复合材料具有较好的刚性、耐热性，同时产品成型收缩率低、密度低、机械性能优良，MI高，适合注塑复杂形状的产品。

具体实施方式

一种V0级无卤阻燃增强聚丙烯复合材料，其是由以下质量份的原料组成：40~60份的均聚聚丙烯、15~25份的增强剂、18~25份的阻燃剂、3~5份的相容剂、0~5份的增韧剂、3~5份的润滑剂、0.5~2份的其他助剂、0.4-0.8份的偶联剂。

所述的均聚聚丙烯的熔融指数为25~40g/min。

所述的增强剂为经过表面改性的长径比为25:1的针状硅灰石；优选的，表面改性是将长径比为25:1的针状硅灰石与偶联剂溶液进行充分的混合（1-3h），然后干燥即可；所述的偶联剂溶液为硅烷偶联剂的乙醇溶液（该溶液的质量浓度为0.5-1%），硅烷偶联剂的质量为针状硅灰石质量的0.5-2%。

所述的阻燃剂是三聚氰胺焦磷酸盐、焦磷酸哌嗪的混合物；所述的混合物中，其总氮含量应为22~25%，总磷含量为19~20%。

所述的阻燃剂的粒径D50≤10μm，D90≤20μm。

所述的相容剂为均聚聚丙烯为基材的PP-g-MAH。