[发明专利]一种阻燃耐磨聚丙烯基共混组合物材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃耐磨聚丙烯基共混组合物材料及其制备方法，其按重量份由以下组分组成：聚丙烯100重量份、纳米SiO₂桥接微纤维0.05‑0.5重量份、聚醚砜/聚乙烯复合中间颗粒10‑20重量份；其中，纳米SiO₂桥接微纤维由2‑氰基乙基三乙氧基硅烷、去离子水、氨水、盐酸、甲基三甲氧基硅烷溶液和SiO₂微纤维制得；聚醚砜/聚乙烯复合中间颗粒按重量份由以下组分组成：聚丙烯100重量份、聚醚砜10‑30重量份、聚乙烯3‑9重量份、交联剂0.22‑0.52重量份。根据本发明实施例的阻燃耐磨聚丙烯共混组合物材料的制备方法，可以在获得稳定的综合性能的同时，提高材料的耐磨性能和阻燃性能。

技术领域

本发明属于塑料制备技术领域，尤其涉及一种阻燃耐磨聚丙烯基共混组合物材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是一种力学性能优良的塑料，广泛应用于建筑材料、电子电器、汽车船舶等领域。随着应用领域的不断深化，阻燃性差和耐磨性差这两个缺点制约着聚丙烯的应用。

为了提高聚丙烯的阻燃性能，需要加入大量的阻燃剂，常用的聚丙烯阻燃剂主要分为卤系和无卤系两种。卤系阻燃剂的热稳定性欠佳，需要以三氧化二锑作为协效剂，且卤系阻燃剂与锑化合物的协效系统在燃烧或高温加工时会形成有毒化合物、腐蚀性气体和烟尘，对环境有害。另一方面，为降低成本，通常在卤系阻燃聚丙烯中添加碳酸钙、炭黑、滑石粉等无机填料，但无机填料有时会干扰卤系阻燃剂的效能。无卤系阻燃剂主要分为磷氮系、氢氧化物、微胶囊化以及膨胀型阻燃剂。磷氮系阻燃剂的热稳定性差，吸湿性大，添加量也较高；氢氧化铝和氢氧化镁的添加量大，对聚丙烯的物理效能和熔融性能产生不利影响，且分解温度较低，只适用于较低温度下加工的阻燃聚丙烯产材料；微胶囊化的红磷需要与氢氧化铝及氢氧化镁协同使用，但效果不理想；膨胀型阻燃剂主要以膨胀型石墨为主体，采用聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐等磷化合物或三氧化二锑、硼酸锌等金属化合物为协效剂，其不足在于成本较高，且阻燃效果受石墨的膨胀能力以及石墨在加工过程中的尺寸完整性影响，阻燃效果不稳定。

在聚丙烯基体树脂中添加具有耐磨特性的组元是提高聚丙烯的耐磨性能的主要途径，现有技术中的耐磨性改进方案中存在以下难点：1)当添加有机耐磨组元时，材料整体的耐磨性能提高有限，且对工艺要求较高，制造成本较高；2)当添加无机耐磨组元时，无机组元难以均匀分散，且会对整体树脂的组织结构造成不利影响，进一步地影响材料的阻燃性能和力学性能。

为解决现有产品及工艺的不足，本申请应用新材料和新工艺制造一种阻燃耐磨聚丙烯基共混组合物材料。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明旨在提供一种阻燃耐磨聚丙烯基共混组合物材料及其制备方法。

根据本发明的一方面，一种阻燃耐磨聚丙烯基共混组合物材料，按重量份由以下组分组成：聚丙烯100重量份、纳米SiO₂桥接微纤维0.05-0.5重量份、聚醚砜/聚乙烯复合中间颗粒10-20重量份；其中，所述纳米SiO₂桥接微纤维由2-氰基乙基三乙氧基硅烷、去离子水、氨水、盐酸、甲基三甲氧基硅烷溶液和SiO₂微纤维制得；所述聚醚砜/聚乙烯复合中间颗粒按重量份由以下组分组成：聚丙烯100重量份、聚醚砜10-30重量份、聚乙烯3-9重量份、交联剂0.5重量份。

根据本发明的另一方面，一种阻燃耐磨聚丙烯基共混组合物材料的制备方法，所述方法包括：

一、纳米SiO₂桥接微纤维制备

1)氰基纳米SiO₂制备：按体积份的比，将2-6份的2-氰基乙基三乙氧基硅烷加入到100份的去离子水中，40℃恒温搅拌30min，加入1-5份的0.15mol/L的氨水，50℃恒温搅拌120min后，过滤、洗涤，80℃真空干燥6h，得到氰基纳米SiO₂；