[发明专利]低VOC、高强度、阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低VOC、高强度、阻燃聚丙烯复合材料及制备方法，属阻燃复合材料技术领域。一种低VOC、高强度、阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于按重量份数计其原料由下列组分组成：55～75份共聚聚丙烯、10～25份均聚聚丙烯、2～8份碳化钽、3～10份氢氧化钽、1～8份玻璃纤维、1～5份弹性体、0.1～0.5份偶联剂、0.1‑1.5份防滴落剂、0.1‑0.3份抗氧剂。本发明通过钽系填料粒径分布、长径比分布、比表面积分布的筛选，达到阻燃与有机挥发物吸收效果的统一，填料的表面刻蚀与处理，刚性母粒与增强母粒的制备，使得聚丙烯复合材料具有低VOC、UL‑94 V‑0级的阻燃效果、极佳的耐刮擦性、高刚性等优异的力学性能。

技术领域

本发明涉及一种低VOC、高强度、阻燃聚丙烯复合材料及制备方法，属阻燃复合材料技术领域。

背景技术

聚丙烯作为五大通用塑料之一应用非常广泛。但是聚丙烯具有致命的缺点，它的氧指数很低(17.4)，容易燃烧，且燃烧发热量大，产生大量熔滴，火焰传播速度快，不易熄灭。目前市场上的阻燃聚丙烯存在三大弊端。

1)含卤阻燃剂的添加，对人体及环境存在危害；

2)要达到V-0级阻燃效果，需添加阻燃剂20％以上，严重影响复合材料力学性能；

3)复合材料使用过程中有机挥发物不断挥发，危害人体健康。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种低VOC、高强度、阻燃聚丙烯复合材料。

本发明的另一目的在于提供低VOC、高强度、阻燃聚丙烯复合材料的制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种低VOC、高强度、阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于按重量份数计其原料由下列组分组成：55～75份共聚聚丙烯、10～25份均聚聚丙烯、2～8份碳化钽、3～10份氢氧化钽、1～8份玻璃纤维、1～5份弹性体、0.1～0.5份偶联剂、0.1-1.5份防滴落剂、0.1-0.3份抗氧剂。

进一步的，所述碳化钽和氢氧化钽的重量之和占总重量的10％。。

进一步的，上述碳化钽的平均粒径为20～200纳米，比表面积12～38m²/g。

进一步的，氢氧化钽平均粒径为55～260微米，长径比为120:1～220:1，比表面积2～8m²/g。

进一步的，上述弹性体选自POE、SBS、SEBS中至少一种。

进一步的，上述偶联剂为硅烷偶联剂KH560(γ―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷)。

进一步的，上述防滴落剂为聚四氟乙烯。

进一步的，上述抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)。

一种低VOC、高强度、阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将偶联剂配制成1～3wt％的偶联剂乙醇溶液，偶联剂用量为碳化钽重量的0.15％；将碳化钽用高锰酸钾溶液刻蚀,取出烘干；将烘干的碳化钽用配制好的偶联剂乙醇溶液浸泡，挥发除去乙醇；

2)将共聚聚丙烯与经步骤1)处理的碳化钽通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，得刚性母粒；

3)将均聚聚丙烯与玻璃纤维通过双螺杆挤出机熔融挤出、造粒，得增强母粒；

4)将偶联剂配制成1～3wt％的偶联剂乙醇溶液，偶联剂用量为氢氧化钽、弹性体总重量的0.15％；将氢氧化钽、弹性体与配制好的偶联剂乙醇溶液于高速混料机里混合；