[发明专利]一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料，其特征在于，主要由以下重量份数的组分制备而成：PPO：360-480份、HIPS：240-320份、连续玻璃纤维：200-400份、石墨烯5-15份、相容剂10-20份、增韧剂50-80份、阻燃剂80-120份、抗氧剂6-10份、复配光稳剂3-5份、润滑剂4-8份、金属氧化物：5-15份，其中，所述的相容剂为马来酸酐化学接枝PPO，其中马来酸酐接枝率为0.8-1.2%，所述的金属氧化物为氧化锌或者氧化钙中的一种或者两种混合物，金属氧化物的粒径为4-25微米，所述的复配光稳剂选自受阻胺光稳剂N,N’-二甲酰－N,N’-二（2,2,6,6-四甲基－4－哌啶）－六亚甲基二胺和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，二者重量份比为1:1；

所述石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、石墨烯的预处理：将石墨烯加到高混机中，加入石墨烯重量1%的十二烷基苯磺酸钠和石墨烯重量0.5%的硅烷偶联剂KH-560，在50-60℃高速混合4-6分钟进行表面预处理；

（2）、将经过预先干燥的PPO、预先干燥的HIPS和相容剂、增韧剂、阻燃剂、抗氧剂、复配光稳剂、润滑剂、金属氧化物依次加入到已加预处理的石墨烯的高混机中在40-60℃混料3-5分钟，然后将混好均匀的混合物料加到挤出机的料斗中备用，挤出机料斗的干燥温度设定为80-90℃；

（3）、采用连续纤维增强热塑性材料的浸渍设备，通过双螺杆挤出机将上述物料熔融塑化注入到浸渍设备中，同时连续玻璃纤维通过浸渍模具的入口通道引入到浸渍模具中，交替绕过成组的张力辊后沿折线前进，玻纤被张力辊均匀的展开并与熔融树脂分散浸渍后，通过定型口模，经冷却、牵引、切粒成长度为6-25mm的石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料；

所用的双螺杆挤出机，螺杆直径65mm，螺杆的长径比为40：1，混合熔融温度设定为：第一段140-160℃，第二段230-240℃，第三段250-260℃，第四段260-270℃，第五段270-280℃，熔体温度250-270℃，机头温度265-275℃；

所述浸渍设备温度为260-280℃；

所述定型口模的尺寸3.0-4.0mm；

所述的PPO的预热干燥条件为100-110℃的环境下干燥3-4h，HIPS的预热干燥条件为80-90℃的环境下干燥1-2h。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料，其特征在于：所述的PPO于试验温度30℃，0.5g/dl氯仿溶液，比浓粘度为0.42-0.53；所述的HIPS于试验温度200℃、试验负荷5.0Kg下的熔融指数为3.5-5.5g/10min，其中丁二烯含量为10-15%。

3.根据权利要求1所述的一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金料，其特征在于：所述的连续玻璃纤维选自无碱玻璃纤维，其直径为11-17μm，线密度为1200-4800g/km。

4.根据权利要求1所述的一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料，其特征在于：所述的石墨烯粒径为0.5~3.5微米，碳含量大于98%，厚度为0.55~1.25纳米，层数1~5层。

5.根据权利要求1所述的一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料，其特征在于：所述的增韧剂为苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物接枝马来酸酐，接枝率0.8-1.0%。

6.根据权利要求1所述的一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料，其特征在于：所述的阻燃剂为无卤多聚芳基磷酸酯。

7.根据权利要求1所述的一种石墨烯协同连续玻纤增强无卤阻燃耐候PPO/HIPS合金材料，其特征在于：所述的抗氧剂包括N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯，二者重量份比为1：2。