[发明专利]一种玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。

[背景技术]

聚丙烯(PP)是通用塑料中使用最广泛的一种，对其进行改性的方法多样，产品较全面。目前包括矿物增强改性、玻纤增强改性、阻燃改性、高光聚丙烯等等。

玻纤增强改性聚丙烯具有高强度，高抗冲，是工业需求较大的PP改性类材料；阻燃改性聚丙烯具有极好的防火阻燃性能，在家电领域需求较大。如何能使聚丙烯兼顾高强度及阻燃性，那就必须对其进行玻纤增强和阻燃设计。现阶段已公布的该体系材料虽阻燃性可以保证，但强度太低，而且聚丙烯复合材料相容剂的添加量大，这两点限制了材料的应用。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供一种兼具高强度、高韧性及阻燃性的玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料。

本发明另一个要解决的技术问题是提供一种上述玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，按重量百分比由以下组分组成：

聚丙烯    22-49；

白油      0.6-1；

相容剂        8-20；

阻燃剂        22-26；

玻璃纤维      20-30；

润滑剂        0.4-1；

所述的自制相容剂由聚丙烯、马来酸酐、苯乙烯和引发剂组成。

所述的阻燃剂为十溴二苯乙烷与三氧化二锑按重量比以3∶1.1-1.3复配。

所述的润滑剂为PE蜡或酰胺蜡；

所述自制相容剂按重量百分比，由以下组分组成：

聚丙烯      95.7-96.4％；

马来酸酐    1.5-1.7％；

苯乙烯      1.3-1.5％；

引发剂      0.8-1.1％。

所述引发剂为过氧化二异丙苯，所述的马来酸酐重均分子量为98-99，相对密度为1.48g/cm3，纯度为工业级；所述的苯乙烯重均分子量为104-105，熔点-30.6℃，相对密度0.90g/cm3，纯度为工业级，自制相容剂中的聚丙烯为高抗冲共聚聚丙烯。

以上所述的玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，按重量百分比最好由以下组分组成：

聚丙烯    25-30；

白油      0.7-0.8；

相容剂      15-19；

阻燃剂      23-25；

玻璃纤维    28-30；

润滑剂      0.7-0.9。

上述的玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料的制备方法的技术方案，包括以下步骤：

根据上述的配比，按重量百分比称取各组分混合均匀，双螺杆各区温度控制在140-180℃，螺杆转速和喂料转速根据加玻纤量进行控制。

以上所述的制备方法，包括自制相容剂的制备步骤：按重量百分比称取聚丙烯95.7-96.4％；马来酸酐1.5-1.7％；苯乙烯1.3-1.5％；引发剂0.8-1.1％，先将马来酸酐和引发剂溶解于苯乙烯中，再将溶解液与PP混合；混合后的材料加入双螺杆挤出机中，螺杆各区温度控制在135-155℃，螺杆转速160-300r/min，喂料转速20-30r/min。挤出造粒，封存。

所述引发剂为过氧化二异丙苯，所述的马来酸酐重均分子量为98-99，相对密度为1.48g/cm³，纯度为工业级；所述的苯乙烯重均分子量为104-105，熔点-30.6℃，相对密度0.90g/cm³，纯度为工业级，自制相容剂中的聚丙烯为高抗冲共聚聚丙烯。

本发明通过使用自制相容剂，解决了传统玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料性能低下的关键问题，不但阻燃性能优良，而且材料综合性能有所提高，生产成本有所降低。本发明的材料兼具高强度、高韧性及良好的阻燃性，扩大了聚丙烯复合材料的应用面，可以广泛应用于工业设备及家电领域。

[具体实施方式]

下面通过实施例对本发明进行进一步阐述：

本发明提出的玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料，需要用到以下原材料：PP树脂、白油、相容剂、阻燃剂、润滑剂，玻璃纤维。其中，相容剂需要自制，所需材料为PP树脂、马来酸酐、苯乙烯，过氧化二异丙苯。