[发明专利]一种三氧化钼微球阻燃抑烟聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种三氧化钼微球阻燃抑烟聚丙烯复合材料及其制备方法，涉及高分子材料技术领域。本发明三氧化钼微球阻燃抑烟聚丙烯复合材料由以下原料制成：聚丙烯树脂、三氧化钼微球、矿粉、增韧剂、抗氧剂、光稳定剂、润滑剂。本发明先采用水热法合成三氧化钼微球，三氧化钼微球在聚丙烯基体中分布均匀、分散性好，对材料机械性能影响小，本发明利用三氧化钼微球较大的比表面积，在材料受热分解时能更有效地促进聚丙烯的成炭和吸附材料生成的烟，制得低烟密度的阻燃聚丙烯复合材料。本发明三氧化钼微球的合成原材料易于采购，经济、环保、高效，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体是一种三氧化钼微球阻燃抑烟聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

在火灾发生时烟雾同样具有很大的危害性，它们对人的鼻、眼、喉产生强烈的刺激作用，造成呼吸困难，影响人员逃生时和消防人员救援时的视线，许多火灾可以证明，烟雾也是造成人员伤亡的主要影响因素。

刘秀等将三氧化钼添加到聚氨酯泡沫中，研究了不同添加量的三氧化钼对PUF的阻燃和抑烟性能的影响，结果表明，添加5％的MoO₃即可使阻燃PUF的最大烟密度降低了22％，同时燃烧的残炭由原来的8％提高到16％，同时LOI由19.8％增加到36.5％，PUF的抑烟性能和阻燃性能大大提高。凝聚相热解产物的XPS的分析结果表明，MoO₃可促进了凝聚相热解产物的交联成炭。

现有技术中，市售的三氧化钼大多是热力学稳定的α-MoO₃，存在粒径较大、在材料中的分散性较差等缺陷，导致聚丙烯复合材料的阻燃效率低，而且对聚丙烯复合材料的力学性能影响较大，使得聚丙烯复合材料力学性能低、热稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三氧化钼微球阻燃抑烟聚丙烯复合材料及其制备方法，解决了现有技术中三氧化钼微球粒径大，在材料中分布不均、分散性差，添加其制备的聚丙烯复合材料力学性能低、抑烟性差、阻燃性差的技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种三氧化钼微球阻燃抑烟聚丙烯复合材料，所述三氧化钼微球阻燃抑烟聚丙烯复合材料由以下重量份的原料制成：聚丙烯树脂65-80份、三氧化钼微球0.5-3份、矿粉15-20份、增韧剂5-10份、抗氧剂0.3-0.5份、光稳定剂0.2-0.4份、润滑剂0.3-0.5份。

优选的，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯中的至少一种。

优选的，所述三氧化钼微球是通过水热法合成的，具体的制备方法为：称取0.005-0.008mol七钼酸铵溶解于去离子水中，搅拌、溶解，得到七钼酸铵饱和溶液；用配置好的2.0mol/L的硝酸溶液调节溶液的酸度系数至6-8(定义酸度系数为体系中加入的硝酸和七钼酸铵的物质的量)，置于高压釜中，以无水乙醇为溶剂，搅拌，完全溶解后，于180℃的烘箱中处理6h，抽滤，依次用水、乙醇洗涤后，置于真空烘箱中烘干，制得三氧化钼微球。

优选的，所述矿粉为滑石粉、碳酸钙、云母、硅灰石中的至少一种。

优选的，所述增韧剂为乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物中的至少一种。

优选的，所述抗氧剂为氮杂环多酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代双酚抗氧剂中的至少一种。

优选的，所述光稳定剂为二苯甲酮类光稳定剂、苯并三唑类光稳定剂中的至少一种；所述润滑剂选自金属皂润滑剂、有机硅润滑剂、烃蜡润滑剂中的至少一种。

优选的，所述三氧化钼微球的粒径在0.2-0.5μm之间。

本发明的另一个目的在于提供一种三氧化钼微球阻燃抑烟聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：