[发明专利]一种超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料及制备方法

权利要求书

1.一种超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，由以下重量组分制得：高熔体强度聚丙烯66-87份、填充改性剂2-5份、聚硼硅氧烷0.5-2份、阻燃剂3-10份、阻燃协效剂1-3份、相容剂0.5-2份、物理发泡剂6-12份、润滑剂0.1-0.3份、光稳剂0.1-0.3份、成核剂0.05-0.3份、抗氧剂0.2-0.6份。

2.根据权利要求1所述的超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述高熔体强度聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一种或以上，且熔融指数在230℃、2.16kg条件下为0.1-3g/10min。

3.根据权利要求1所述的超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述填充改性剂为特殊滑石粉，其粒径D50在0.65-1.4μm。

4.根据权利要求1所述的超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述聚硼硅氧烷由如下重量组分及方法制得：

（1）制备聚硼硅氧烷中间体

首先称取100份的三乙氧基硼烷和2-5份的四氯化硅于5000ml的三口烧瓶中，置于加热套中加热、搅拌，温度保持95℃、搅拌速度保持285转/分钟，接着同时且缓慢加入0.009-0.015份茂金属催化剂二氯二茂钛和0.025-0.035份助催化剂三乙基铝，加完催化剂后反应10-12小时，反应过程中一直处于加热和搅拌状态，得聚硼硅氧烷中间体；

其中，茂金属催化剂和助催化剂缓慢加入的时间为60-90分钟，整个过程中需要通入氮气保护；

（2）制备聚硼硅氧烷

接着同时称取90-115份的四氯化硅和过量的蒸馏水，缓慢加入三口烧瓶中，加完后进行反应10-12小时，最后得水解产物，所得水解产物进行去离子水洗涤，最后在135℃的温度下进行减压蒸馏去除小分子，最后得液状聚硼硅氧烷；

其中，第二步中的四氯化硅和过量的蒸馏水缓慢加入的时间为40-60分钟，整个过程中需要通入氮气保护。

5.根据权利要求1所述的超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂为十溴二苯乙烷或八溴双酚S醚中的一种或以上；所述阻燃协效剂为三氧化二锑或五氧化二锑中的一种或以上。

6.根据权利要求1所述的超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐。

7.根据权利要求1所述的超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述物理发泡剂为二氧化碳或氮气中的一种或以上。

8.根据权利要求1所述的超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为乙撑双硬脂酸酰胺、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或以上；所述抗氧剂为四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯两种复配且质量比为1：1；所述光稳剂为2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基硬脂酸酯和3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸正十六酯两种复配且质量比为1：1。

9.根据权利要求1所述的超高阻燃、物理发泡挤出聚丙烯复合材料，其特征在于，所述成核剂为二苯亚甲基山梨醇酯。

10.一种如权利要求1-9任一项所述的超高阻燃、物理发泡挤出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66-87份高熔体强度聚丙烯、2-5份填充改性剂、0.5-2份聚硼硅氧烷、3-10份阻燃剂、1-3份阻燃协效剂、0.5-2份相容剂、0.1-0.3份润滑剂、0.1-0.3份光稳剂、0.2-0.6份抗氧剂、0.05-0.3份成核剂加入到高速混合机中混合均匀，高速混合机的转速500-1000RPM，混合时间6-15min，将以上混合好的材料投入到双螺杆挤出机内熔融塑化，在双螺杆挤出机的末端引入6-12份物理发泡剂，其中双螺杆挤出机的温度为180-220℃；

（2）将以上含有物理发泡剂的熔体加入特殊的挤出发泡机中进行物理发泡，挤出发泡机的模头厚度可在1.0-3.0mm进行调整；

（3）发泡的片材从挤出发泡机出来后进入三辊机传递，最终通过切刀切片、包装即可。