[发明专利]一种低发烟密度的阻燃长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制造方法

说明书

本发明公开了一种低烟密度的阻燃长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法，包括以下按重量百分比计的原料：20～40％的长玻璃纤维，30～50％的改性聚丙烯树脂，10～30％的复配阻燃剂。本发明具有如下有益效果：材料具备较好的力学强度，并在复配阻燃剂作用下降低烟密度，制备成具有良好阻燃特性的产品，对国内大部分客车、轿车上低烟密度产品的应用推广起到了良好的辅助推动；同时注塑成型后得到的零部件气味小，小分子散发性低，对提升车内空气质量具有较好的作用。本发明的制品具有较好的机械力学性能，在实现零部件燃烧特性要求的前提下还能有助于气味，VOC等的改善，满足了大部分主机厂对于内饰零部件的散发性能要求。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯复合材料，具体地说涉及一种低发烟密度的阻燃长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制造方法。

背景技术

长玻纤增强热塑性树脂(PP-LGF)是一种增强纤维单向排布且其长度与树脂粒料长度相同的增强热塑性树脂。与常规短纤维增强热塑性树脂(PP-GF)相比，它具有更加优异的力学性能、耐疲劳性能、抗蠕变性能、耐气候交变性等；特别是材料的低温抗冲击性能极为优异。与短纤增强尼龙(PA6,6-GF)材料相比，长玻纤增强聚丙烯材料密度低，且力学性能可与平衡态下的PA6,6-GF材料相媲美，性价比较高，能满足较多车内零部件的力学性能要求，因此具有很大的市场开发和应用前景。

尤其在客车等大型运输设备上，由于国家及相关机构对整车阻燃性能等安全指标的要求，具备轻质高强特点的长玻纤增强聚丙烯材料在客车座椅盆，蓄电池托盘等大型零部件上的应用受到了越来越多的青睐。此类零件的单件重量一般在2～3kg或以上，因此如能在实现轻量化、节能减排的同时，充分满足主机厂低发烟，阻燃指标要求，将会大大有利于其进一步推广。

由于在阻燃材料的挤出成型过程中，阻燃剂无法耐受高温，并会一定程度上产生降解等现象，因此其加工过程中的温度控制等对阻燃有效性具有决定性作用。此外，烟密度的降低需要主要阻燃剂与辅助阻燃剂的协同窒息效果，因此复配阻燃剂的组合配方设计也对其烟密度的降低产生重要影响。本发明重点针对低烟密度的阻燃长玻纤增强聚丙烯材料的具体配方设计和工艺进行了研究，并对相应的原材料进行了系统性的筛选，挑选出最具性价比的设计。

发明内容

本发明的目的是提供一种低烟密度的阻燃长玻璃纤维增强聚丙烯的复合材料，以提升长玻璃纤维增强聚丙烯制件在大型客车等有严格烟密度和阻燃性能要求的场合中应用，同时不影响材料原有力学性能，低VOC和综合性能优异的PP-LGF复合材料，满足作为汽车内饰件材料的基础技术性能要求。

本发明的另一个目的是提供上述低烟密度的阻燃长玻璃纤维增强聚丙烯材料的制备方法。

本发明目的是这样实现的：

一种低烟密度的阻燃长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料，包括以下按重量百分比计的原料：20～40％的长玻璃纤维，30～50％的改性聚丙烯树脂，10～30％的复配阻燃剂。

所述改性聚丙烯树脂是将聚丙烯树脂原料与马来酸酐接枝物，润滑剂，抗氧化助剂，色母粒等原料混合后，通过双螺杆挤出机等在熔融状态下均匀浸渍到长玻璃纤维表面，进而挤出切粒，所述改性聚丙烯树脂包含以下重量百分比计的原料：

所述的聚丙烯树脂的熔融指数为45～75g/10min。

所述的马来酸酐接枝物的有效接枝活性在5％以上，游离马来酸酐的残留量需在25％以下。

所述的润滑剂为硅酮母粒型，硅氧烷的含量在50％左右。

所述的黑色母为粒径在0.5mm-2.0mm之间的色母粒，色粉浓度在50％含量及以上，载体为PP或者PE；

所述的复配阻燃剂是以十溴二苯乙烷起主要阻燃效果的复配型阻燃。