[发明专利]功能性阻燃高分子组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种功能性阻燃高分子组合物及其制备方法和应用，主要解决现有技术中存在的功能性填料用量大导致材料冲击韧性下降、同时阻燃效果不良的问题。本发明通过功能性阻燃高分子组合物，以占所述功能性阻燃高分子组合物的质量百分数计，包含以下组分：a)30至70％的高分子基体材料；b)10至50％的功能性填料；c)1至20％的改性剂，其中，所述改性剂包含界面改性剂和相容剂，界面改性剂:相容剂的质量比＝0.01～5:0.5～20；d)0.1至15％的阻燃剂；以及e)0.01至10％的助剂的技术方案，较好地解决上述问题，可用于电子、电器、汽车等领域的工业化生产中。

技术领域

本发明属于高分子复合材料领域，涉及一种功能性阻燃高分子组合物及其制备方法和应用。所述功能性阻燃高分子组合物适用于电子、电器、汽车等领域。

背景技术

随着电子电器产品对材料阻燃性能要求的不断提高，高分子阻燃改性研究变得越来越重要。阻燃剂种类较多，有含卤素、有机磷类、有机硅系、有机磺酸盐类、磷腈化合物等。含卤素阻燃剂存在严重环境污染问题，已在许多国家予以禁止。有机磷类阻燃剂自身的分解温度降低，添加量较大，对材料的机械性能损害大。有机硅系阻燃剂无毒、低烟、环境友好，但成本较高，单独使用阻燃作用不强。磺酸盐阻燃剂在中国专利CN 101962472A中被采用以制备低烟无卤阻燃玻纤增强聚碳酸酯复合材料，效果显著。磷腈化合物是一类高热稳定性的磷-氮系阻燃剂，受到越来越广泛地重视。

如何在高分子基体材料中引入经济、高效、稳定、无环保危害的阻燃体系，至关重要。而采用填充法制备热塑性高分子复合材料时，往往要添加大量的无机填料如玻纤、矿物质和功能性助剂等，往往损害了材料的加工性和机械性能。研制综合性能优异的功能性阻燃高分子材料以用于电子、电器和汽车领域至关重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的功能性填料用量大导致材料韧性降低导致冲击强度下降、同时阻燃效果不良的问题，提供了一种功能性阻燃高分子组合物。该功能性阻燃高分子组合物的综合性能优异，具有较好的加工性能、冲击韧性和阻燃性能，适用于电子、电器、汽车等领域。

本发明所要解决的技术问题之二是提供与解决技术问题之一相适应的功能性阻燃高分子组合物的制备方法。

本发明所要解决的技术问题之三是提供一种解决技术问题之一相适应的功能性阻燃高分子组合物的应用。

为解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种功能性阻燃高分子组合物，以占所述功能性阻燃高分子组合物的质量百分数计，包含以下组分：

a)30至70％的高分子基体材料；

b)10至50％的功能性填料；

c)1至20％的改性剂，其中，所述改性剂界面改性剂和相容剂，所述界面改性剂和相容剂的质量比为界面改性剂:相容剂＝0.01～5:0.5～20；

d)0.1至15％的阻燃剂；以及

e)0.01至10％的助剂。

上述技术方案中，所述的高分子基体材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺共聚物、聚酯、聚氨酯、聚己内酯、聚乙酸乙烯酯；聚丙烯酸酯、聚羟基烷酸酯、聚碳酸酯、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯腈、聚酮、聚醚酮、聚醚醚酮、聚乳酸、聚苯乙烯、苯乙烯/丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、液晶聚合物中的至少一种

上述技术方案中，所述的功能性填料选自氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、硫酸钙、滑石、高岭土、硅藻土、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅、玻璃微珠、玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、石墨、石墨烯、碳纳米管、炭黑中的至少一种。