[发明专利]一种高效无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高效无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯材料，原料按重量百分比包括以下组分：聚丙烯39‑75份、包覆聚磷酸铵0‑10份、三聚氰胺及其衍生物1‑15份、无卤阻燃成炭剂1‑15份、阻燃协效剂0‑5份、经表面处理的玻璃纤维5‑30份、偶联剂0.03‑3份、相容剂0.5‑8份、增韧剂0‑20份、润滑剂0.1‑1份、抗氧剂0.01‑4份；具有更好的阻燃性，且耐水性能和力学性能更突出，同时达到加工性能和刚性以及韧性之间的平衡，尺寸收缩率更低，在达到很好刚韧平衡与低收缩率同时，产品无翘曲，表面无浮纤，扩大了聚丙烯材料的使用范围。

技术领域

本发明涉及聚丙烯材料，特别涉及一种高效无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)作为一种通用高分子材料，具有优良的力学性能、电绝缘性能、耐化学药品腐蚀性能、耐热性能及可回收性，因而被广泛应用于电子、电器、汽车、轮船、建筑、包装等领域。在实际应用中，由于PP制品的成型收缩率较大，尺寸稳定性难以保证，对缺口的敏感度较高，表现出较低的抗冲击性能。采用玻璃纤维(GF)增强是提高PP的力学性能、耐热性能和尺寸稳定性能的重要措施。同时，由于PP的极限氧指数较低，其制品容易燃烧，产生熔滴及流延起火现象。这极大地限制了PP产品的应用范围。为了解决上述问题，阻燃增强改性PP的研制显得尤为重要。溴系阻燃剂在燃烧过程中会释放出一种致癌物质，严重危害人类的健康，因此，以欧盟为代表的许多国家和地区已经明确颁布法令禁止该类阻燃剂及其对应阻燃产品的生产和使用。鉴于此，无卤阻燃技术近年来得到了快速的发展，主要通过添加金属氢氧化物、红磷、有机硅系阻燃剂、磷氮类膨胀型阻燃剂来提高聚丙烯的阻燃性能。金属氢氧化物与树脂结合性差，添加量高，导致聚合物的综合性能降低，不利于聚合物的加工；红磷易吸潮、氧化、并放出剧毒的气体，粉尘易爆炸，呈深红色，因此使用受到很大的限制；而有机硅系阻燃剂成本较高。申请号201110387491.6公开的一种无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法，虽然该聚丙烯材料阻燃性能好，而且具有优良的力学性能，在使用过程中也无有毒的卤素气体释放，但是该聚丙烯材料的力学性能还不够高，其无卤膨胀型阻燃剂的添加对聚丙烯材料的力学性能存在一定的影响，也就是说要提高阻燃效果，则需增加无卤膨胀型阻燃剂的用量，而无卤膨胀型阻燃剂的用量又会影响聚丙烯材料的力学性能，导致力学性能有所降低，且该聚丙烯材料的耐水性不理想。另外，由于聚丙烯是结晶性材料，本身成型收缩率较大(1.5％～2.5％)。在一些精密制件要求材料收缩率低，且成型外观无缺陷场合其应用就受到限制。虽然通过玻璃纤维及矿物填充可以降低聚丙烯收缩率，但通常由于玻璃纤维及矿物材料在流动水平方向和流动垂直方向的各向异性，因此聚丙烯材料在流动水平方向的成型收缩率(δ1值)及垂直方向的成型收缩率(δ2值)仍然相差较大(>0.5)，从而使得制成的改性聚丙烯材料的制件因δ1，δ2值差距大，不能同时进行相同的收缩，因此，申请号201110387491.6的聚丙烯材料仍然存在翘曲变形率部理想的问题，进而导致加工成型性能仍不理想。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高效无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法，具有更好的阻燃性，且耐水性能和力学性能更突出，同时达到加工性能和刚性以及韧性之间的平衡，尺寸收缩率更低，在达到很好刚韧平衡与低收缩率同时，产品无翘曲，表面无浮纤，扩大了聚丙烯材料的使用范围。

本发明的高效无卤膨胀型阻燃玻纤增强聚丙烯材料，原料按重量百分比包括以下组分：聚丙烯39-75份、包覆聚磷酸铵0-10份、三聚氰胺及其衍生物1-15份、无卤阻燃成炭剂1-15份、阻燃协效剂0-5份、经表面处理的玻璃纤维5-30份、偶联剂0.03-3份、相容剂0.5-8份、增韧剂0-20份、润滑剂0.1-1份、抗氧剂0.01-4份；

进一步，原料按重量百分比包括以下组分：聚丙烯39-75份、包覆聚磷酸铵1-10份、三聚氰胺及其衍生物1-15份、无卤阻燃成炭剂1-15份、阻燃协效剂1-5份、经表面处理的玻璃纤维5-30份、偶联剂0.03-3份、相容剂0.5-8份、增韧剂1-20份、润滑剂0.1-1份、抗氧剂0.01-4份；