[发明专利]一种超高韧性阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是一种通用塑料，广泛应用于电工电子行业。但是，由于聚丙烯属于易燃材料，其氧指数(LOI)只有18左右，需要添加阻燃剂来提高其阻燃性能。然而，当聚丙烯中添加大量阻燃剂后，材料的机械性能往往会受到较大的影响，尤其是冲击性能迅速下降，冲击强度明显降低。

常用于增韧聚丙烯材料的方法是添加适量的热塑性弹性体，例如POE(聚烯烃弹性体)、SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、EPDM(三元乙丙橡胶)等，弹性体的添加可以大大提高热塑性树脂的韧性，但同时又会造成材料刚性的降低，难以实现在不损失材料其它性能的前提下使材料的韧性得以提高。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷，而提供一种超高韧性阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。该材料在实现其阻燃性能及超高韧性的同时，保证其拉伸、弯曲等性能优异。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

有机纤维具有很好的刚性，同时具有优异的伸长率和韧性，作为骨架材料可以提高树脂材料的韧性和刚性。本发明提供的超高韧性阻燃聚丙烯复合材料，由于有机纤维在加工过程中没有剪切并控制熔体树脂的温度，使得有机纤维在制得的复合材料中没受到损害，保持了粒料中纤维的连续性，因此通过后续的注塑和热压得到的制品中很好的保持了纤维的完整性，因此，复合材料在加入了阻燃母粒之后仍然具有超高韧性，同时材料的强度和刚性并没有因其韧性的提高而降低，材料的综合性能非常优异。

一种聚丙烯复合材料，该材料包含以下组分及其重量百分比：

有机纤维增强增韧聚丙烯复合材料    50-60％，

阻燃母粒                          40-50％。

所述的有机纤维增强增韧聚丙烯复合材料包括以下组分及其重量分数：

聚丙烯          55-67％，

有机纤维        30-40％，

第一相容剂      3-4％，

第一抗氧剂      0-1％，

第一助剂        0-1％。

所述的有机纤维为熔点高于210℃的纤维，选自尼龙6纤维、尼龙66纤维、尼龙46纤维、尼龙6T纤维、尼龙9T纤维、凯夫拉纤维、聚苯硫醚纤维、聚醚醚酮纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维或聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维等。

所述的第一相容剂选自马来酸酐接枝聚丙烯或甲基丙烯酸缩水甘油酯与聚烯烃的共聚物。

所述的第一抗氧剂选自受阻酚类、受阻胺类、亚磷酸酯或硫醚类抗氧剂中的一种或几种，优选抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯)、抗氧剂1098(N，N′-双-(3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺)、抗氧剂168(三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯)或抗氧剂DSTDP(双硬脂酰基硫代双丙酸脂)等。

所述的第一助剂选自第一光稳剂、第一偶联剂或第一润滑剂中的一种或几种。

所述的第一光稳剂选自2-(2′-羟苯基)苯并三唑、2-羟基-4-烷氧基二苯酮、3，5-双叔丁基-4-羟基苯甲酸、癸二酸双-2，2，6，6-四甲基哌啶醇酯或二氧化钛等。

所述的第一偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂，优选偶联剂KH550(Y-氨丙基三乙氧基硅烷)或KH590(Y-巯丙基三甲氧基硅烷)等。

所述的第一润滑剂选自石蜡、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、酰胺蜡或硬脂酸及硬脂酸盐等。

所述的硬脂酸盐为硬脂酸锌或硬脂酸钙。

所述的阻燃母粒包括以下组分及其重量百分比：

聚丙烯        40-60％，

阻燃剂        40-60％，

第二抗氧剂    0-1％，

第二助剂      0-1％。

所述的阻燃剂选自含卤阻燃剂、膨胀型阻燃剂、无机阻燃剂。

所述的含卤阻燃剂选自十溴二苯乙烷。

所述的膨胀型阻燃剂选自聚磷酸铵。

所述的无机阻燃剂选自三氧化二锑或氢氧化镁等。