[发明专利]一种聚烯烃基复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种聚烯烃基复合材料，其特征在于，所述聚烯烃基复合材料包含如下的原料：聚烯烃基树脂、活性膨胀蛭石微粉、玻璃纤维增强体系、纳米无机矿物填充体系、无卤阻燃抑烟抗滴落体系、发泡剂体系、抗静电剂体系、润滑剂、热氧稳定剂体系、界面相容剂、超分散包覆剂、助剂材料。

2.根据权利要求1所述的聚烯烃基复合材料，其特征在于，所述聚烯烃基复合材料的原料组分的重量份如下：聚烯烃基树脂40～70份、活性膨胀蛭石微粉20～50份、玻璃纤维增强体系10～30份、纳米无机矿物填充体系15～40份、无卤阻燃抑烟抗滴落体系10～40份、发泡剂体系0.5～3份、抗静电剂体系1～5份、润滑剂体系0.5～3份、热氧稳定剂体系0.2～0.8份、界面相容剂体系0.5～3份、超分散包覆剂0.2～0.8份、助剂材料0.5～3份。

3.根据权利要求1所述的聚烯烃基复合材料，其特征在于，所述聚烯烃基树脂为由低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一种或多种和高密度聚乙烯复配所制备的复合材料。

4.根据权利要求1所述的聚烯烃基复合材料，其特征在于，所述活性膨胀蛭石微粉是指经硅烷偶联剂和十六烷基三甲基溴化铵有机插层处理的膨胀蛭石微粉，其颗粒直径为50～150μm。

5.根据权利要求1所述的聚烯烃基复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维增强体系由短切玻璃纤维、长切玻璃纤维、玻纤增强聚乙烯、玻纤增强聚丙烯中的一种或多种组成，所使用的短切玻璃纤维为单丝纤维直径8～12μm、长度5～10mm并经表面活化处理的玻璃纤维。

6.根据权利要求1所述的聚烯烃基复合材料，其特征在于，所述纳米无机矿物填充体系为纳米碳酸钙、纳米滑石粉、纳米二氧化硅中的一种或多种和硅灰石纤维、玄武岩纤维、碳酸钙晶须、钛酸钾晶须中的一种或多种按照比例复配组成。

7.根据权利要求1所述的聚烯烃基复合材料，其特征在于，所述无卤阻燃抑烟抗滴落体系为无卤阻燃剂、协效阻燃剂、抗滴落剂按照(10～30):(5～20):(3～10)比例配制，其中无卤阻燃剂为采用聚烯烃树脂基体制备的红磷母粒或微囊红磷，协效阻燃剂由三聚氰胺与氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二铝中的一种或多种按照比例混配制得，抗滴落剂的主要成分为聚四氟乙烯微粉颗粒。

8.根据权利要求1所述的聚烯烃基复合材料，其特征在于，所述发泡剂体系为偶氮二甲酰胺、碳酸氢钠或对甲苯磺酰胺基脲中的一种或两种复配组成，其发泡温度范围为155℃～190℃。

9.根据权利要求1所述的聚烯烃基复合材料，其特征在于，所述超分散包覆剂是由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照(3～6):(0.5～1):(0.5～1):(0～5)比例配制的或由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及硅油按照(3～6):(0.5～1):(0.5～1):(0～5)比例配制的。

10.根据权利要求1～9任一项所述聚烯烃基复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)活性膨胀蛭石微粉制备：称取一定量的膨胀蛭石放入真空干燥箱中，90～100℃干燥2～4h至恒重，取出待用；按照质量比2：3：1配制硅烷偶联剂、乙醇和十六烷基三甲基溴化铵混合溶液高速搅匀后得活性溶剂，静置待用；按照质量比1:2分别称取干燥后的膨胀蛭石和配制好的活性溶剂放入搅拌器中在80～90℃条件下恒温搅拌6～8h后排出，冷却至室温静置12～24h，经过多次真空抽滤、洗涤至用硝酸银溶液检测无沉淀为止；最后放入100～110℃烘箱干燥10～12h至恒重，冷却至室温待用；

(2)原料干燥：先通过干燥系统将各种原料进行烘干处理，烘干温度60～100℃，烘干时间8～12h；然后将烘干后的原料经皮带输送系统送至预混仓库；

(3)原料混配：a.于温度为25-30℃条件下按照配方要求首先将聚烯烃基树脂、玻璃纤维增强体系、界面相容剂倒入预混料仓，并将超分散包覆剂用喷壶均匀喷洒在其表面后经螺杆提升机快速输送至高混机中搅拌，搅拌时间3～10min，搅拌速度300～500r/min；b.于温度为25-30℃条件下按照配方要求将纳米无机矿物填充体系、无卤阻燃抑烟抗滴落体系、发泡剂体系、抗静电剂体系、润滑剂体系、热氧稳定剂体系、助剂材料倒入预混料仓经螺杆提升机快速输送至高混机搅拌，以1000～1500r/min的搅拌速度搅拌10～15min或设定高混机物料温度由室温提升至80℃-110℃；c.待高混机达到设定的搅拌时间或物料温度后物料快速排放至低温冷却混料机搅拌仓，以150～300r/min的搅拌速度搅拌20～40min或达到低温冷却混料机设定的物料温度20℃～40℃后，冷却搅拌完成，排出投入物料运输箱待用；

(4)物料上仓：将配置好的物料按需通过真空上料机输送至高温密炼机下料斗中；

(5)一阶塑化：启动高温密炼机喂料器和转子转动塑化物料，温度150℃～200℃，转速40～100r/min，时间20～50min；

(6)二阶成型：塑化完成的物料经单螺杆挤出机或双螺杆挤出机根据制品截面尺寸需求成型，其中螺杆温度150℃～200℃，转速5～50r/min；

(7)包装入库：成品经保压冷却后，定长锯切，包装输送至成品仓库。