[发明专利]阻燃聚丙烯复合材料

说明书

本发明公开了一种阻燃聚丙烯复合材料，包括以下原料：聚丙烯、降解母粒、复合阻燃剂、马来酸酐接枝聚丙烯和乙烯‑丙烯‑非共轭二烯烃的三元共聚物。本发明的阻燃聚丙烯复合材料具有良好的力学性能与阻燃性能；此外，本发明的原料配方中加入了降解母粒，提高了聚丙烯复合材料的降解性能。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃聚丙烯复合材料。

背景技术

聚丙烯材料具有无毒、易加工、抗冲击以及电绝缘性好等优点，在汽车、电器、通讯、包装及建材等方面得到了广泛应用。聚丙烯材料的普遍使用在提供便捷的同时，也带来了废弃后的环境问题；通过加入填料，赋予材料的生物降解或光降解性能，可以提高聚丙烯材料的可降解性。此外，聚丙烯材料属于易燃材料，在使用过程中存在安全隐患，其燃烧时热释放速率大，火焰传播速度快，不易熄灭。通过加入阻燃剂，改善聚丙烯材料的阻燃性能是常用的方法。但是一般的阻燃剂在使用中与材料基体的相容性差，会破坏材料的力学性能。因此，制备一种具有良好的阻燃性能与力学性能且可降解的聚丙烯复合材料具有重要价值。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种阻燃聚丙烯复合材料。

本发明采用的技术方案是：

阻燃聚丙烯复合材料，包括以下原料：聚丙烯、降解母粒、马来酸酐接枝聚丙烯和乙烯-丙烯-非共轭二烯烃的三元共聚物。

优选的，阻燃聚丙烯复合材料，包括以下重量份原料：70-120重量份聚丙烯、10-20重量份降解母粒、3-8重量份马来酸酐接枝聚丙烯和7-12重量份乙烯-丙烯-非共轭二烯烃的三元共聚物。

优选的，阻燃聚丙烯复合材料，还包括复合阻燃剂。

优选的，阻燃聚丙烯复合材料，由以下重量份原料组成：70-120重量份聚丙烯、10-20重量份降解母粒、5-10重量份复合阻燃剂、3-8重量份马来酸酐接枝聚丙烯和7-12重量份乙烯-丙烯-非共轭二烯烃的三元共聚物。

所述复合阻燃剂的制备方法如下：

将35-65重量份硅藻土、2-3重量份硝酸钡、0.5-1.5重量份硝酸铜与0.2-0.6重量份腐植酸加入到70-80重量份水中超声处理20-30min，超声频率30-50kHz，超声功率500-800W；再加入0.2-0.5M氢氧化钠溶液将体系pH调为8-9，加热至55-65℃搅拌100-200min，搅拌速率200-500rpm；离心，取沉淀于90-105℃干燥3-7h；再置于450-650℃煅烧80-100min，冷却至室温，研磨、过100-300目筛，得到硅藻土/金属复合物；

将10-25重量份硅藻土/金属复合物与1-2重量份十三氟辛基三甲氧基硅烷加入到30-60重量份70-80wt％乙醇水溶液中混合均匀，再加入2-5重量份2-羧乙基苯基次膦酸与1-3重量份苯基(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-次膦酸乙酯，加热至50-65℃搅拌30-50min，搅拌速率200-500rpm；离心，取沉淀于80-100℃干燥8-15h，冷却至室温，研磨、过100-300目筛，即得。

所述降解母粒由以下重量份原料组成：40-60重量份聚丙烯、15-25重量份改性二氧化钛和5-15重量份偶联剂。

所述偶联剂为正十二烷基三甲氧基硅烷、双-[γ-(三乙氧基硅)丙基]四硫化物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意一种；优选的，所述偶联剂为正十二烷基三甲氧基硅烷。

所述改性二氧化钛的制备方法如下：

(1)将5-15重量份碘、6-20重量份碘化钾和10-30重量份纤维素加入到300-500重量份水中，在室温下以250-500rpm的转速搅拌15-30h，然后加入8-12重量份直链淀粉，以500-800rpm的转速搅拌15-30h，在室温下反应结束后，离心、取沉淀洗涤、干燥，得到聚碘化物/直链淀粉/纤维素；