[发明专利]一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法，包括聚丙烯、聚乙烯、增韧剂、阻燃剂、有机改性POSS、偶联剂、引发剂、抗滴落剂和其他助剂。本发明利用有机改性POSS与阻燃体系的协效阻燃作用，可降低阻燃剂20％的用量，仍实现阻燃等级V‑0；有机改性POSS与增韧剂协同熔体增强作用，复合材料的熔体强度可提高20‑100Pa·s，达到70‑150Pa·s，保证了材料在吸塑/发泡/挤出条件下的熔体完整性；同时由于POSS自身的中空结构，可降低复合材料的介电常数，拓展了应用领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，特别涉及一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有低密度、低成本、优异的加工性能与物理性能等优势，广泛用于家电、汽车、园林工具、通讯等各行各业，随着电动汽车的迅速发展以及电子电气相关制件逐步向高性能化微型化方向发展，阻燃改性聚丙烯材料受到了越来越多的关注。在使用过程中，诸多制件在加工中要求材料具有较高的熔体强度，而聚丙烯的软化点与熔点接近，当温度高于熔点后，其熔体强度和熔体粘度急剧下降，导致热成型时制品壁厚不均匀，出现卷曲、收缩、局部破裂等现象，此外，熔体强度较低，材料发泡过程中容易破裂，影响加工成成形。因此，如何制备兼具阻燃与高熔体强度特性的改性聚丙烯材料是目前行业内的重要研究方向之一。

多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)是一类具有纳米分子尺寸和有机-无机杂化结构的化合物。这种以无机Si-O-Si键组成的框架为核，外围被有机取代基所包围的特殊结构，具有独特的物理性质和化学特性。无机成分的存在可以为杂化高分子材料提供更好的热稳定性、强度和抗氧化性，目前已有技术公开了POSS被添加到聚丙烯材料中，但是能够兼顾提高熔体强度和降低介电常数两种特性还没有相关研究公开。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法，克服了在满足阻燃要求的前提下，需要进一步改善其加工性能，提高其熔体强度，改善力学性能的技术问题。

本发明还提供了一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料，按重量份数，包括如下组分：

所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种，测试条件为230℃/2.16kg时，熔体流动速率介于0.5-60g/10min之间。

所述聚乙烯为HDPE、LDPE、LLDPE中的至少一种，优选为LLDPE。

所述增韧剂为三元乙丙橡胶EPDM、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物SEBS、乙烯-辛烯共聚物POE中的至少一种，优选为EPDM。

所述阻燃剂为十溴二苯乙烷与三氧化二锑混合物，其中三氧化二锑的含量介于20％-30％之间。

所述有机改性POSS为氨基化POSS、乙烯基POSS、环氧基POSS中的至少一种，优选为乙烯基POSS。

所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂、铝钛酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种。

所述引发剂为双(过氧化叔丁基)二异丙苯、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己炔-3中的至少一种。

所述抗滴落剂为聚四氟乙烯类抗滴落剂，包括纯粉型与包覆型。

所述其他助剂包括润滑剂和抗氧剂。

所述润滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺、EBS酰胺类、PE蜡、硬脂酸盐中的至少一种。