[发明专利]一种聚丙烯阻燃材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种聚丙烯阻燃材料及其制备方法，包括如下重量份数的组分：聚丙烯60～100份，阻燃剂5～30份，碳纤维10～40份，陶瓷纤维5～30份，相容剂10～40份，润滑剂1～8份，抗氧剂0.1～2份，偶联剂0.5～5份。本发明通过液相氧化法对短切碳纤维进行处理，并用偶联剂进行表面处理，且添加了相容剂，增加分子间的键合力促使聚合物结合，进而使得共混物具有强度高，力学性能优良。添加阻燃剂以及陶瓷纤维赋予聚丙烯阻燃性能。本发明聚丙烯阻燃材料成本低，环保，具有良好的阻燃性能，具有广阔的发展前景。

技术领域

本发明涉及阻燃材料领域，具体涉及一种聚丙烯阻燃材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯制品具有无毒、无味、光泽好等特点，最常用的通用塑料之一，其综合性能十分优良，在汽车、家电、电气及其它工业得到越来越广泛的应用。但聚丙烯又是一种十分容易燃烧的聚合物材料，其氧指数只有18左右，考虑到聚丙烯在诸多领域的运用，对其进行阻燃改性显得尤为重要。此外聚丙烯因其抗蠕变性差、熔点较低、尺寸稳定性不好、热变形温度低、低温脆性等缺陷，制约了其作为工程受力材料的应用，对其进行增强改性能进一步扩大其使用范围，诸多考虑，对聚丙烯树脂进行增强阻燃改性必将是大势所趋。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供一种聚丙烯阻燃材料及其制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种聚丙烯阻燃材料，包括如下重量份数的组分：

聚丙烯60～100份，阻燃剂5～30份，碳纤维10～40份，陶瓷纤维5～30份，相容剂10～40份，润滑剂1～8份，抗氧剂0.1～2份，偶联剂0.5～5份。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述聚丙烯阻燃材料，包括如下重量份数的组分：

聚丙烯80～100份，阻燃剂10～25份，碳纤维15～35份，陶瓷纤维5～20份，相容剂15～30份，润滑剂1～5份，抗氧剂0.1～2份，偶联剂0.5～5份。

根据上文技术方案，更为优选的情况下，所述聚丙烯阻燃材料，包括如下重量份数的组分：

聚丙烯90～100份，阻燃剂15～20份，碳纤维15～35份，陶瓷纤维5～20份，相容剂15～20份，润滑剂1～5份，抗氧剂0.1～2份，偶联剂0.5～5份。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯或均聚聚丙烯。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝或红磷。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述碳纤维为液相氧化法处理的短切碳纤维，碳纤维长度0.1～100mm。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述相容剂为低密度聚乙烯、三元乙丙橡胶、EVA、PA6或TPU。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述偶联剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述润滑剂为石蜡或甲基硅油。

根据上文技术方案，优选的情况下，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂1076。

本发明还提供一种聚丙烯阻燃材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按照各配比称取原料；

(2)将高锰酸钾、硝酸与98％的硫酸的配制成的3-7％的混合溶液升温到50～90℃，加入碳纤维处理10～25min，然后取出碳纤维使用蒸馏水反复清洗至清洗液pH＝7，将碳纤维烘干；

(3)将步骤(2)获得的碳纤维用偶联剂进行表面处理。