[发明专利]一种抗翘曲兼具协同阻燃的环保功能母料及制备方法

说明书

本发明公开了一种抗翘曲兼具协同阻燃的环保功能母料及制备方法原料各组分重量百分含量为：热塑性树脂28～48％，空心玻璃微珠50～70％；热稳定剂0.1～0.3％；相容剂1～3％；润滑剂0.4～0.8％。其制备工艺为：将称量好的热塑性树脂、热稳定剂、相容剂、润滑剂在混料机中混合均匀，将制备的物料从平行双螺杆挤出机的主喂料口加入，空心玻璃微珠从侧喂料口加入，熔融混合均化后，挤出并造粒；挤出加工时，机筒温度控制在160℃～280℃。本发明有效解决了直接使用空心玻璃微珠粉体易造成粉尘污染、计量不准、分层及破碎的问题，所制备的母料有机挥发物含量低、气味小，环保性能好。本发明原料来源广泛，价格低廉，所制备的母料具有优异的抗翘曲及协同阻燃效果。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种抗翘曲兼具协同阻燃效果的环保功能母料。该母料可用于热塑性树脂改性，也可与基体树脂或改性树脂配混后采用注塑、挤塑、吹塑等加工方法直接加工成型。

背景技术

热塑性树脂复合材料具有来源广、种类多、密度小、价格便宜且易加工成型的特点，在国民经济各个领域具有非常广泛的应用。热塑性树脂复合材料通常采用注塑、挤塑、吹塑、热压等成型工艺，在模具中热熔状态下定型，然后冷却固化制得相应制件。但制件自模具中取出冷却到室温以及后期放置过程中，由于受热胀冷缩、取向不同、厚度不均等影响，往往会产生不同方向上的收缩差异而翘曲变形。解决热塑性树脂复合材料翘曲变形一直是业内研究的一个重点，尤其是在纤维增强类热塑性树脂复合材料方面。目前，改善热塑性树脂复合材料翘曲变形的方法主要有：采用非结晶型抗收缩聚合物、采用非圆形截面的玻璃纤维以及添加球形各向同性填料，如玻璃微珠、空心玻璃微珠。

空心玻璃微珠是一种规则球形结构的刚性粉状材料，具有密度低、分散性、流动性及稳定性好、各向同性的优点，将其应用到热塑性树脂复合材料中不仅可以降低材料密度、导热系数，提高材料刚性及热稳定性，还可以有效改善树脂成型时树脂分子链或纤维状填充材料取向不均引起的收缩翘曲，提高制件的尺寸稳定性。如公开号为CN101580636A及CN107892772A的专利就是采用空心玻璃微珠来提高材料的抗翘曲性能。此外，空心玻璃微珠主要成分为碱石灰硼硅酸盐，本身不燃，其硅还能促进燃烧成炭，抑制燃烧，起到协同阻燃作用。然而，在上述专利中，空心玻璃微珠均是作为一种粉体材料直接应用，不仅工艺过程复杂，计量困难，还容易造成粉尘污染及物料分层使材料的稳定性变差。

公开号CN108276670A的发明专利公开了一种聚丙烯注塑用低比重填充母料及其制备方法，其包括如下重量份数的组分：聚丙烯35-50份、空心玻璃微珠20-40份、滑石粉20-25份、相容剂3-5份、抗氧剂0.5-1份及炭黑1-2份，其中空心玻璃微珠粒径为15～20μm。该发明专利不仅简化了聚丙烯注塑时添加粉状空心玻璃微珠的操作，避免添加时产生扬尘，还解决了粉状的空心玻璃微珠在聚丙烯中分散难、易分层问题，但由于滑石粉会导致阻燃剂失效，其配方中引入滑石粉降低甚至丧失了空心玻璃微珠的协同阻燃效果，且空心玻璃微珠粒径要求过小、范围过窄，抗翘曲效果不明显，且原料来源困难，价格也昂贵，不利于大范围推广应用。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，而提供一种使用方便、环保性好且成本低的抗翘曲兼具协同阻燃的环保功能母料。

本发明的另一个目的是提供上述抗翘曲兼具协同阻燃的环保功能母料的制备方法。

为实现本发明的上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明一种抗翘曲兼具协同阻燃的环保功能母料，按照重量百分比，原料各组分百分含量为：

其中：热塑性树脂为聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶中的任意一种或两种及以上混合物。

原料各组分重量百分含量优选为：