1.本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，具體涉及一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

2.聚丙烯是一種高分子材料，無(wú)毒、密度小、質(zhì)量輕，力學(xué)、電絕緣及耐化學(xué)性能優(yōu)異，被廣泛用于電子、建筑、紡織、裝飾、機(jī)械等領(lǐng)域；由于聚丙烯屬易燃材料，燃燒時(shí)會(huì)釋放有毒的腐蝕性氣體及大量濃煙，給生命財(cái)產(chǎn)均帶來(lái)隱患，提高聚丙烯材料的阻燃性能具有重大的意義。

3.相關(guān)技術(shù)中阻燃材料選用無(wú)機(jī)的氫氧化鋁和氫氧化鎂，但添加量較大，必須達(dá)到40％以上才有阻燃效果，高阻燃劑添加量對(duì)于丙綸的力學(xué)性能影響較大；而以鹵素為主的有機(jī)阻燃劑雖然能保證高分子材料的性能，但其燃燒時(shí)會(huì)釋放有毒和致癌性物質(zhì)，使應(yīng)用受到很大限制。

4.因此，需要開(kāi)發(fā)一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，該復(fù)合材料的強(qiáng)度高且阻燃性能好。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

5.為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，該復(fù)合材料的強(qiáng)度高且阻燃性能好。

6.本發(fā)明還提供了上述阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

7.本發(fā)明還提供了上述阻燃聚丙烯復(fù)合材料的應(yīng)用。

8.本發(fā)明的第一方面提供了一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，包括以下制備原料：改性聚丙烯和聚丙烯功能母粒；

9.其中，所述改性聚丙烯包括以下制備原料：

10.低等規(guī)度聚丙烯、長(zhǎng)玻璃纖維、相容劑、抗氧劑ⅰ和潤(rùn)滑劑ⅰ；

11.所述聚丙烯功能母粒包括以下制備原料：

12.聚丙烯粉料、無(wú)鹵阻燃劑、增韌劑、光穩(wěn)定劑、激光雕刻劑、抗氧劑ⅱ和潤(rùn)滑劑ⅱ。

13.其中改性聚丙烯主要為復(fù)合材料提供了機(jī)械性能，賦予了復(fù)合材料良好的強(qiáng)度、剛性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性；聚丙烯功能母粒主要為復(fù)合材料提供了阻燃、高灼熱絲、可激光雕刻和耐候等特性。

14.采用長(zhǎng)玻璃纖維增強(qiáng)的方式對(duì)聚丙烯材料進(jìn)行改性，獲得了機(jī)械性能高和尺寸穩(wěn)定性好的聚丙烯材料，該聚丙烯材料能夠替代金屬或工程塑料作為結(jié)構(gòu)件使用。該聚丙烯材料是以聚丙烯樹(shù)脂為基體，連續(xù)長(zhǎng)玻璃纖維在粒子長(zhǎng)度方向定向排列的復(fù)合材料。

15.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述阻燃聚丙烯復(fù)合材料，包括以下重量分?jǐn)?shù)的制備原料：

16.改性聚丙烯：40％～70％；

17.聚丙烯功能母粒：30％～60％。

18.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述改性聚丙烯包括以下重量分?jǐn)?shù)的制備原料：

19.低等規(guī)度聚丙烯：45％～55％；

20.長(zhǎng)玻璃纖維：40％～50％；

21.相容劑：3％～6％；

22.抗氧劑ⅰ：0.1％～0.5％；

23.潤(rùn)滑劑?。?.1％～0.5％。

24.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述聚丙烯功能母粒包括以下重量分?jǐn)?shù)的制備原料：

25.聚丙烯粉料：25％～40％；

26.無(wú)鹵阻燃劑：50％～70％；

27.增韌劑：2％～9％；

28.光穩(wěn)定劑：0.4％～0.8％；

29.激光雕刻劑：0.1％～0.8％；

30.抗氧劑ⅱ：0.1％～0.8％；

31.潤(rùn)滑劑ⅱ：0.5％～1.0％。

32.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述低等規(guī)度聚丙烯，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為50g/10min～2000g/10min(測(cè)試條件：230℃，2.16kg)。

33.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述低等規(guī)度聚丙烯，分子量45000～130000。

34.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述低等規(guī)度聚丙烯，熔點(diǎn)60℃～150℃。

35.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述低等規(guī)度聚丙烯，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為100g/10min～500g/10min(測(cè)試條件：230℃，2.16kg)。

36.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述長(zhǎng)玻璃纖維為合股無(wú)捻粗紗。

37.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述合股無(wú)捻粗紗，線密度為2000tex～2500tex。

38.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述合股無(wú)捻粗紗，纖維直徑11μm～17μm。

39.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述相容劑包括pp

?

g

?

mah(聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐)。

40.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述pp

?

g

?

mah，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為50g/10min～300g/10min(測(cè)試條件：190℃，2.16kg)。

41.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述pp

?

g

?

mah，接枝率為0.3％～2％。

42.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述聚丙烯粉料，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為2g/10min～100g/10min(測(cè)試條件：230℃，2.16kg)。

43.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述無(wú)鹵阻燃劑包括含磷和氮的無(wú)鹵阻燃劑。

44.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述無(wú)鹵阻燃劑中磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％～30％。

45.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述無(wú)鹵阻燃劑中氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％～35％。

46.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述無(wú)鹵阻燃劑為焦磷酸哌嗪阻燃劑(ppap)。

47.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述增韌劑為苯乙烯

?

丁二烯

?

苯乙烯嵌段共聚物(sbs)、氫化苯乙烯

?

丁二烯

?

苯乙烯嵌段共聚物(sebs)、二元乙丙橡膠、三元乙丙橡膠、甲基丙烯酸甲酯

?

丁二烯

?

苯乙烯共聚物、乙烯

?

辛烯共聚物(poe)、乙烯

?

丙烯酸酯共聚物中的至

少一種。

48.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述增韌劑為乙烯

?

辛烯共聚物(poe)

49.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述光穩(wěn)定劑為光屏蔽劑、紫外線吸收劑、猝滅劑、自由基捕獲劑中的至少一種。

50.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述自由基捕獲劑為低堿性的受阻胺類自由基捕獲劑。

51.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述激光雕刻劑為金屬化合物。

52.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述激光雕刻劑為德國(guó)愛(ài)卡的ls

?

402。

53.根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述抗氧劑包括四[甲基

?

β

?

(3,5

?

二叔丁基

?4?

羥基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯(抗氧劑1010)、1,3,5

?

三(3,5

?

二叔丁基

?4?

羥基芐基)異氰尿酸(抗氧劑3114)、1,3,5

?

三甲基

?

2,4,6

?

三(3,5

?

二叔丁基

?4?

羥基芐基)苯(抗氧劑330)、1,3,5

?

三(4

?

叔丁基

?3?

羥基

?

2,6

?

二甲基芐基)

?

1,3,5

?

三嗪

?

2,4,6

?

(1h,3h,5h)

?

三酮(抗氧劑1790)、亞磷酸三(壬基苯酯)(抗氧劑tnpp)、三(2,4

?

二叔丁基)亞磷酸苯酯(抗氧劑168)和雙(2,4

?

二叔丁基苯酚)季戊四醇二亞磷酸酯(抗氧劑626)中的至少一種。

[0054]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述潤(rùn)滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟和n,n'

?

乙撐雙硬脂酰胺中的至少一種。

[0055]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述改性聚丙烯的長(zhǎng)度與所述聚丙烯功能母粒的長(zhǎng)度相匹配。

[0056]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述改性聚丙烯的長(zhǎng)度為7mm～15mm。

[0057]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述聚丙烯功能母粒的長(zhǎng)度為7mm～15mm。

[0058]

本發(fā)明第二方面提供了上述阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：將所述改性聚丙烯和所述聚丙烯功能母粒混合，即得所述阻燃聚丙烯復(fù)合材料；

[0059]

其中，所述改性聚丙烯的制備方法，包括以下步驟：

[0060]

s1、將所述低等規(guī)度聚丙烯、所述相容劑、所述抗氧劑ⅰ和所述潤(rùn)滑劑ⅰ混合，得混合物?。?br />
[0061]

s2、將所述混合物ⅰ添加至雙螺桿擠出機(jī)中，得聚合物熔體?。?br />
[0062]

s3、將所述長(zhǎng)玻璃纖維預(yù)熱，然后添加至所述聚合物熔體ⅰ中加熱反應(yīng)，降溫后即得所述改性聚丙烯；

[0063]

所述聚丙烯功能母粒的制備方法，包括以下步驟：

[0064]

s01、將所述聚丙烯粉料、所述無(wú)鹵阻燃劑、所述增韌劑、所述光穩(wěn)定劑、所述激光雕刻劑、所述抗氧劑ⅱ和所述潤(rùn)滑劑ⅱ混合，得混合物ⅱ；

[0065]

s02、將所述混合物ⅱ添加至雙螺桿擠出機(jī)中，得聚合物熔體ⅱ；

[0066]

將所述聚合物熔體ⅱ，降溫后即得所述聚丙烯功能母粒。

[0067]

本發(fā)明的制備方法通過(guò)采用拉擠成型的生產(chǎn)方法，即長(zhǎng)玻璃纖維穿過(guò)浸漬槽，槽內(nèi)充滿聚丙烯熔體，長(zhǎng)玻璃纖維表面與熔體充分浸潤(rùn)，當(dāng)長(zhǎng)玻璃纖維穿出浸漬槽時(shí)經(jīng)水槽冷卻后形成料條，經(jīng)切粒機(jī)切粒制備成尺寸為7mm～15mm的粒子，長(zhǎng)玻璃纖維的長(zhǎng)度與粒子的長(zhǎng)度相同。該材料注塑成型時(shí)長(zhǎng)玻璃纖維長(zhǎng)度得到了保留，長(zhǎng)玻璃纖維之間互相纏結(jié)，在阻燃聚丙烯復(fù)合材料中形成了三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使其具備了低密度、高比強(qiáng)度、高模量、不吸水和耐疲勞等優(yōu)點(diǎn)，因此具備了高強(qiáng)度、高剛性以及耐熱性能好的特點(diǎn)。

[0068]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，步驟s3中所述預(yù)熱溫度為100℃～150℃。

[0069]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，步驟s3中所述加熱溫度為250℃～300℃。

[0070]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，從料斗到模頭的各段溫度分別為：第一區(qū)溫度：150℃～200℃，第二區(qū)溫度：150℃～200℃，第三區(qū)溫度：150℃～200℃，第四區(qū)溫度：160℃～230℃，第五區(qū)溫度：160℃～230℃，第六區(qū)溫度：170℃～210℃，第七區(qū)溫度：170℃～210℃，第八區(qū)溫度：170℃～210℃，第九區(qū)溫度：170℃～220℃，第十區(qū)溫度：180℃～200℃，第十一區(qū)溫度：180℃～220℃，第十二區(qū)溫度：190℃～230℃。

[0071]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)速為300r/min～600r/min。

[0072]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，螺桿的頻率為10hz～35hz。

[0073]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，真空度為500mmhg～600mmhg。

[0074]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述步驟s02中雙螺桿擠出機(jī)，從料斗到模頭的各段溫度分別為：第一區(qū)溫度：160℃～220℃，第二區(qū)溫度：160℃～220℃，第三區(qū)溫度：160℃～220℃，第四區(qū)溫度：160℃～220℃，第五區(qū)溫度：170℃～230℃，第六區(qū)溫度：170℃～230℃，第七區(qū)溫度：170℃～230℃，第八區(qū)溫度：170℃～230℃，第九區(qū)溫度：180℃～230℃，第十區(qū)溫度：180℃～230℃，第十一區(qū)溫度：190℃～240℃，第十二區(qū)溫度：190℃～240℃。

[0075]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述步驟s02中雙螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)速為800r/min～1000r/min。

[0076]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述步驟s02中雙螺桿擠出機(jī)，螺桿的頻率為25hz～45hz；優(yōu)選地，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，真空度為500mmhg～600mmhg。

[0077]

本發(fā)明的第三方面提供了上述阻燃聚丙烯復(fù)合材料在制備塑料零部件中的應(yīng)用。

[0078]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述塑料零部件包括5g天線罩、汽車零部件和蓄電池蓋中的至少一種。

[0079]

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，所述汽車零部件包括汽車主副儀表板、汽車前端框架、汽車天窗骨架和汽車尾門內(nèi)板中的至少一種。

[0080]

該阻燃聚丙烯復(fù)合材料應(yīng)用于汽車零部件領(lǐng)域，例如汽車主副儀表板、前端框架、天窗骨架以及尾門內(nèi)板等零件，具備了高的機(jī)械性能和良好的尺寸穩(wěn)定性。

[0081]

本發(fā)明至少具備如下有益效果：

[0082]

本發(fā)明采用低等規(guī)度聚丙烯為主要基體，該低等規(guī)度聚丙烯相比常規(guī)的聚丙烯材料具有超高流動(dòng)性和較低的熔體粘度，大大提高了熔體對(duì)長(zhǎng)玻璃纖維表面的浸潤(rùn)和包覆；另外，由于其等規(guī)度較低，結(jié)晶度較低、熔點(diǎn)低于常規(guī)的聚丙烯樹(shù)脂等特點(diǎn)，賦予了材料良好的外觀表面，避免了玻纖外露的缺陷。同時(shí)，本發(fā)明還采用聚丙烯粉料為基體來(lái)制備聚丙烯功能母粒，避免了常規(guī)的聚丙烯顆粒與粉狀的阻燃劑等物料混合時(shí)混合不均、容易分層的缺陷。本發(fā)明將無(wú)鹵阻燃劑、光穩(wěn)定劑和激光雕刻劑等單獨(dú)做成功能母粒的方式，避免了常規(guī)的生產(chǎn)工藝中，添加劑阻隔或降低了玻纖表面與聚丙烯熔體的界面結(jié)合力，從而影響復(fù)合材料的物理力學(xué)性能。

[0083]

本發(fā)明的制備方法，通過(guò)將兩種母粒摻混的方式進(jìn)行制備，通過(guò)對(duì)原料比例的控

制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)阻燃聚丙烯復(fù)合材料力學(xué)性能和阻燃性能的調(diào)整；同時(shí)還采用了超大長(zhǎng)徑比、高轉(zhuǎn)速和大扭矩的雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融混煉，提高了材料的混煉分散效果，提高了材料的穩(wěn)定性。

[0084]

本發(fā)明制備的阻燃聚丙烯復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐候、抗翹曲、阻燃、高灼熱絲和可激光打標(biāo)等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了在制備5g天線罩、汽車的行李架和蓄電池蓋等塑料零部件中的應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

[0085]

以下將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的構(gòu)思及產(chǎn)生的技術(shù)效果進(jìn)行清楚、完整地描述，以充分地理解本發(fā)明的目的、特征和效果。顯然，所描述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例，基于本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的其他實(shí)施例，均屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

[0086]

本發(fā)明實(shí)施方式中的阻燃聚丙烯復(fù)合材料，由以下組分按質(zhì)量百分比所組成：

[0087]

改性聚丙烯40％～70％和聚丙烯功能母粒30％～60％。

[0088]

其中，改性聚丙烯是由以下組分按質(zhì)量百分比所組成：

[0089]

低等規(guī)度聚丙烯：45％～55％，長(zhǎng)玻璃纖維40％～50％，相容劑3％～6％，抗氧劑0.1％～0.5％，潤(rùn)滑劑0.1％～0.5％；

[0090]

聚丙烯功能母粒是由以下組分按質(zhì)量百分比所組成：聚丙烯粉料25％～40％，無(wú)鹵阻燃劑50％～70％，增韌劑2％～9％，光穩(wěn)定劑0.4％～0.8％，激光雕刻劑0.1％～0.8％，抗氧劑0.1％～0.8％，潤(rùn)滑劑0.5％～1.0％。

[0091]

其中改性聚丙烯主要為復(fù)合材料提供了機(jī)械性能，賦予了復(fù)合材料良好的強(qiáng)度、剛性、耐熱性和尺寸穩(wěn)定性；聚丙烯功能母粒主要提供了材料的阻燃、高灼熱絲、可激光雕刻和耐候等功能特性。

[0092]

低等規(guī)度聚丙烯作為復(fù)合材料的基本組分，賦予了復(fù)合材料良好的加工特性和優(yōu)異的物理力學(xué)性能；長(zhǎng)玻璃纖維作為填充增強(qiáng)劑，提升了材料的強(qiáng)度、剛性和耐熱性；相容劑提高了長(zhǎng)玻璃纖維和聚丙烯樹(shù)脂的界面結(jié)合強(qiáng)度；無(wú)鹵阻燃劑賦予了材料良好的阻燃性能和灼熱絲性能；增韌劑主要改善了材料的沖擊韌性和提高了材料的耐低溫性能；光穩(wěn)定劑改善了材料的室外使用性能，防止了材料變色和減緩材料機(jī)械性能的衰減；激光雕刻劑賦予了材料良好的激光吸能性能，實(shí)現(xiàn)了良好的打標(biāo)清晰度；抗氧劑防止了材料在加工時(shí)的高溫氧化降解，同時(shí)提高了材料在使用過(guò)程中的抗氧化降解性能；潤(rùn)滑劑賦予了材料良好的潤(rùn)滑性能，提高了材料中各物料的分散性能，降低了材料與設(shè)備筒體之間的摩擦，提高了材料的脫模性和外觀光澤度。

[0093]

實(shí)施例1

[0094]

本實(shí)施例為改性聚丙烯及其制備方法。

[0095]

改性聚丙烯由以下質(zhì)量百分比的制備原料組成：低等規(guī)度聚丙烯55％(牌號(hào)：s600，日本出光興產(chǎn)株式會(huì)社，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為450g/10min，分子量70000，熔點(diǎn)85℃)，長(zhǎng)玻璃纖維40％(牌號(hào)：er4305pm

?

2400，重慶國(guó)際復(fù)合材料股份有限公司，線密度為2400tex，纖維直徑為11μm)，相容劑4.6％(牌號(hào)：ca100，阿科瑪化學(xué)有限公司，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為96g/10min，接枝率為0.8％)，抗氧劑1010：0.1％(型號(hào)：sonox 1010，山東省臨沂

市三豐化工有限公司)，抗氧劑168：0.1％(型號(hào)：sonox 168，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，潤(rùn)滑劑0.2％(型號(hào)：ebs，北京星貝達(dá)化工材料有限公司)。

[0096]

本實(shí)施例的改性聚丙烯的制備方法，包括以下步驟：

[0097]

s1、將上述物料(除長(zhǎng)玻璃纖維外)稱量完畢后加入到高速攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速1300rpm)中攪拌6min，得混合物；

[0098]

s2、將混合物添加至長(zhǎng)徑比為48:1的平行雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗中，設(shè)定擠出機(jī)從料斗到模頭的各段溫度分別為(共12區(qū))：180℃，180℃，190℃，220℃，220℃，210℃，210℃，210℃，220℃，200℃，220℃，230℃，主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為450r/min，主料斗進(jìn)料螺桿的頻率為26hz，主機(jī)筒體上含有兩個(gè)真空口，真空度550mmhg，進(jìn)而將物料共混熔融擠出到浸漬模頭內(nèi)，得聚合物熔體；

[0099]

s3、將長(zhǎng)玻璃纖維經(jīng)紅外加熱器預(yù)熱(紅外加熱器的溫度為130℃)，然后穿入浸漬模頭(浸漬模頭的溫度為260℃)內(nèi)與聚合物熔體充分浸潤(rùn)、包覆；上述經(jīng)浸漬模頭牽引出來(lái)的料條通過(guò)水槽冷卻、風(fēng)機(jī)吹干，然后進(jìn)入切粒機(jī)進(jìn)行切粒，即可得到長(zhǎng)度約為12mm的改性聚丙烯。

[0100]

實(shí)施例2

[0101]

本實(shí)施例為改性聚丙烯及其制備方法。

[0102]

改性聚丙烯由以下質(zhì)量百分比的制備原料組成：低等規(guī)度聚丙烯50％(牌號(hào)：s600，日本出光興產(chǎn)株式會(huì)社，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為450g/10min，分子量70000，熔點(diǎn)85℃)，長(zhǎng)玻璃纖維45％(牌號(hào)：er4305pm

?

2400，重慶國(guó)際復(fù)合材料股份有限公司，線密度為2400tex，纖維直徑為11μm)，相容劑4.4％(牌號(hào)：ca100，阿科瑪化學(xué)有限公司，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為96g/10min，接枝率為0.8％)，抗氧劑1010：0.15％(型號(hào)：sonox 1010，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，抗氧劑168：0.15％(型號(hào)：sonox 168，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，潤(rùn)滑劑0.3％(型號(hào)：ebs，北京星貝達(dá)化工材料有限公司)。

[0103]

本實(shí)施例的改性聚丙烯的制備方法，包括以下步驟：

[0104]

s1、將上述物料(除長(zhǎng)玻璃纖維外)稱量完畢后加入到高速攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速1300rpm)中攪拌6min，得混合物；

[0105]

s2、將混合物添加至長(zhǎng)徑比為48:1的平行雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗中，設(shè)定擠出機(jī)從料斗到模頭的各段溫度分別為(共12區(qū))：180℃，180℃，190℃，220℃，220℃，210℃，210℃，210℃，220℃，200℃，220℃，230℃，主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為420r/min，主料斗進(jìn)料螺桿的頻率為23hz，主機(jī)筒體上含有兩個(gè)真空口，真空度550mmhg，進(jìn)而將物料共混熔融擠出到浸漬模頭內(nèi)，得聚合物熔體；

[0106]

s3、將長(zhǎng)玻璃纖維經(jīng)紅外加熱器預(yù)熱(紅外加熱器的溫度為130℃)，然后穿入浸漬模頭(浸漬模頭的溫度為260℃)內(nèi)與聚合物熔體充分浸潤(rùn)、包覆；上述經(jīng)浸漬模頭牽引出來(lái)的料條通過(guò)水槽冷卻、風(fēng)機(jī)吹干，然后進(jìn)入切粒機(jī)進(jìn)行切粒，即可得到長(zhǎng)度約為12mm的改性聚丙烯。

[0107]

實(shí)施例3

[0108]

本實(shí)施例為改性聚丙烯及其制備方法。

[0109]

改性聚丙烯由以下質(zhì)量百分比的制備原料組成：低等規(guī)度聚丙烯45％(牌號(hào)：s600，日本出光興產(chǎn)株式會(huì)社，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為450g/10min，分子量70000，熔點(diǎn)85℃)，

長(zhǎng)玻璃纖維50％(牌號(hào)：se4805

?

2400，美國(guó)歐文斯科寧公司，線密度為2400tex，纖維直徑為11μm)，相容劑4.1％(牌號(hào)：kt

?

1，沈陽(yáng)科通塑膠有限公司，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為117g/10min，接枝率為0.7％)，抗氧劑1010:0.2％(型號(hào)：sonox 1010，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，抗氧劑168：0.2％(型號(hào)：sonox 168，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，潤(rùn)滑劑0.5％(型號(hào)：ebs，北京星貝達(dá)化工材料有限公司)。

[0110]

本實(shí)施例的改性聚丙烯的制備方法，包括以下步驟：

[0111]

s1、將上述物料(除長(zhǎng)玻璃纖維外)稱量完畢后加入到高速攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速1300rpm)中攪拌6min，得混合物；

[0112]

s2、將混合物添加至長(zhǎng)徑比為48:1的平行雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗中，設(shè)定擠出機(jī)從料斗到模頭的各段溫度分別為(共12區(qū))：180℃，180℃，190℃，220℃，220℃，210℃，210℃，210℃，220℃，200℃，220℃，230℃，主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為420r/min，主料斗進(jìn)料螺桿的頻率為23hz，主機(jī)筒體上含有兩個(gè)真空口，真空度550mmhg，進(jìn)而將物料共混熔融擠出到浸漬模頭內(nèi)，得聚合物熔體；

[0113]

s3、將長(zhǎng)玻璃纖維經(jīng)紅外加熱器預(yù)熱(紅外加熱器的溫度為130℃)，然后穿入浸漬模頭(浸漬模頭的溫度為260℃)內(nèi)與聚合物熔體充分浸潤(rùn)、包覆；上述經(jīng)浸漬模頭牽引出來(lái)的料條通過(guò)水槽冷卻、風(fēng)機(jī)吹干，然后進(jìn)入切粒機(jī)進(jìn)行切粒，即可得到長(zhǎng)度約為12mm的改性聚丙烯。

[0114]

實(shí)施例4

[0115]

本實(shí)施例為一種聚丙烯功能母粒及其制備方法。

[0116]

本實(shí)施例的聚丙烯功能母粒由以下質(zhì)量百分比的制備原料組成：聚丙烯粉料40％(牌號(hào)：pp225粉，浙江衛(wèi)星石化有限公司，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為28g/10min)，無(wú)鹵阻燃劑50％(牌號(hào)：fp

?

2200，日本艾迪科株式會(huì)社，磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18％，氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，增韌劑8.5％(牌號(hào)：poe8200，美國(guó)陶氏化學(xué)公司)，光穩(wěn)定劑0.4％(牌號(hào)：tht4611，美國(guó)氰特化工公司)，激光雕刻劑0.5％(牌號(hào)：ls

?

402，愛(ài)卡特殊效果顏料(珠海)有限公司)，抗氧劑1790:0.15％(型號(hào)：1790，美國(guó)氰特化工有限公司)，抗氧劑626：0.15％(型號(hào)：sonox 626，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，潤(rùn)滑劑0.3％(硬脂酸鋅bs

?

2818，中山華明泰化工股份有限公司)。

[0117]

本實(shí)施例的聚丙烯功能母粒的制備方法，包括以下步驟：

[0118]

s1、將上述物料稱量完畢后加入到高速攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速1800rpm)中攪拌7min，得混合物；

[0119]

s2、將混合物添加至長(zhǎng)徑比為48:1的平行雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗中，設(shè)定擠出機(jī)從料斗到模頭的各段溫度分別為(共12區(qū))：160℃，170℃，170℃，180℃，190℃，180℃，180℃，190℃，190℃，180℃，190℃，200℃，主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為850r/min，主料斗進(jìn)料螺桿的頻率為28hz，主機(jī)筒體上含有兩個(gè)真空口，真空度500mmhg，進(jìn)而將物料共混熔融擠出，得粒條。

[0120]

s3、將粒條通過(guò)水槽冷卻、風(fēng)機(jī)吹干，然后進(jìn)入切粒機(jī)進(jìn)行切粒，即可得到長(zhǎng)度約為12mm的聚丙烯功能母粒。

[0121]

實(shí)施例5

[0122]

本實(shí)施例為一種聚丙烯功能母粒及其制備方法。

[0123]

本實(shí)施例的聚丙烯功能母粒由以下質(zhì)量百分比的制備原料組成：聚丙烯粉料35％(牌號(hào)：pp225粉，浙江衛(wèi)星石化有限公司，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為28g/10min)，無(wú)鹵阻燃劑60％(牌號(hào)：fp

?

2200，日本艾迪科株式會(huì)社，磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18％，氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，增韌劑3.2％(牌號(hào)：poe8200，美國(guó)陶氏化學(xué)公司)，光穩(wěn)定劑0.5％(牌號(hào)：tht4611，美國(guó)氰特化工公司)，激光雕刻劑0.7％(牌號(hào)：ls

?

402，愛(ài)卡特殊效果顏料(珠海)有限公司)，抗氧劑1790：0.15％(型號(hào)：1790，美國(guó)氰特化工有限公司)，抗氧劑626：0.15％(型號(hào)：sonox 626，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，潤(rùn)滑劑0.3％(硬脂酸鋅bs

?

2818，中山華明泰化工股份有限公司)。

[0124]

本實(shí)施例的聚丙烯功能母粒的制備方法，包括以下步驟：

[0125]

s1、將上述物料稱量完畢后加入到高速攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速1800rpm)中攪拌7min，得混合物；

[0126]

s2、將混合物添加至長(zhǎng)徑比為48:1的平行雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗中，設(shè)定擠出機(jī)從料斗到模頭的各段溫度分別為(共12區(qū))：160℃，170℃，170℃，180℃，190℃，180℃，180℃，190℃，190℃，180℃，190℃，200℃，主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為880r/min，主料斗進(jìn)料螺桿的頻率為30hz，主機(jī)筒體上含有兩個(gè)真空口，真空度500mmhg，進(jìn)而將物料共混熔融擠出，得粒條。

[0127]

s3、將粒條通過(guò)水槽冷卻、風(fēng)機(jī)吹干，然后進(jìn)入切粒機(jī)進(jìn)行切粒，即可得到長(zhǎng)度約為12mm的聚丙烯功能母粒。

[0128]

實(shí)施例6

[0129]

本實(shí)施例為一種聚丙烯功能母粒及其制備方法。

[0130]

本實(shí)施例的聚丙烯功能母粒由以下質(zhì)量百分比的制備原料組成：聚丙烯粉料25％(牌號(hào)：ppb045粉，山東東方宏業(yè)化工有限公司，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為5g/10min)，無(wú)鹵阻燃劑70％(牌號(hào)：fr1420，重慶科聚孚新材料有限責(zé)任公司，磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19％，氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23％)，增韌劑2.5％(牌號(hào)：poe lc565，韓國(guó)lg化學(xué)公司)，光穩(wěn)定劑0.8％(牌號(hào)：tht4611，美國(guó)氰特化工公司)，激光雕刻劑0.8％(牌號(hào)：ls

?

402，愛(ài)卡特殊效果顏料(珠海)有限公司)，抗氧劑1010:0.2％(型號(hào)：sonox 1010，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，抗氧劑168：0.2％(型號(hào)：sonox 168，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，潤(rùn)滑劑0.5％(硬脂酸鈣3818，中山華明泰化工股份有限公司)。

[0131]

本實(shí)施例的聚丙烯功能母粒的制備方法，包括以下步驟：

[0132]

s1、將上述物料稱量完畢后加入到高速攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速1500rpm)中攪拌8min，得混合物；

[0133]

s2、將混合物添加至長(zhǎng)徑比為48:1的平行雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗中，設(shè)定擠出機(jī)從料斗到模頭的各段溫度分別為(共12區(qū))：160℃，170℃，170℃，180℃，190℃，180℃，180℃，190℃，190℃，180℃，190℃，200℃，主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為850r/min，主料斗進(jìn)料螺桿的頻率為33hz，主機(jī)筒體上含有兩個(gè)真空口，真空度500mmhg，進(jìn)而將物料共混熔融擠出，得粒條。

[0134]

s3、將粒條通過(guò)水槽冷卻、風(fēng)機(jī)吹干，然后進(jìn)入切粒機(jī)進(jìn)行切粒，即可得到長(zhǎng)度約為12mm的聚丙烯功能母粒。

[0135]

實(shí)施例7

[0136]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

[0137]

將上述實(shí)施例3制得的改性聚丙烯與實(shí)施例5制得的聚丙烯功能母粒按照50％：50％的質(zhì)量配比準(zhǔn)確稱量后摻混均勻，即得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0138]

實(shí)施例8

[0139]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

[0140]

將上述實(shí)施例3制得的改性聚丙烯與實(shí)施例4制得的聚丙烯功能母粒按照40％：60％的質(zhì)量配比準(zhǔn)確稱量后摻混均勻，即得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0141]

實(shí)施例9

[0142]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

[0143]

將上述實(shí)施例2制得的改性聚丙烯與實(shí)施例6制得的聚丙烯功能母粒按照70％：30％的質(zhì)量配比準(zhǔn)確稱量后摻混均勻，即得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0144]

實(shí)施例10

[0145]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

[0146]

將上述實(shí)施例1制得的改性聚丙烯與實(shí)施例4制得的聚丙烯功能母粒按照40％：60％的質(zhì)量配比準(zhǔn)確稱量后摻混均勻，即得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0147]

實(shí)施例11

[0148]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

[0149]

將上述實(shí)施例3制得的改性聚丙烯與實(shí)施例6制得的聚丙烯功能母粒按照70％：30％的質(zhì)量配比準(zhǔn)確稱量后摻混均勻，即得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0150]

實(shí)施例12

[0151]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

[0152]

本實(shí)施例選用的改性聚丙烯與實(shí)施例1的差異在于：將上述實(shí)施例1中的低等規(guī)度聚丙烯改為等量的常規(guī)聚丙烯(牌號(hào)：ep548r，中海殼牌石油化工有限公司)。

[0153]

將本實(shí)施例所得改性聚丙烯與實(shí)施例4所制得的聚丙烯功能母粒按照40％：60％的質(zhì)量配比準(zhǔn)確稱量后摻混均勻，即得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0154]

實(shí)施例13

[0155]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

[0156]

本實(shí)施例中選用的阻燃聚丙烯復(fù)合材料由以下質(zhì)量百分比的制備原料組成：低等規(guī)度聚丙烯18％(牌號(hào)：s600，日本出光興產(chǎn)株式會(huì)社)，長(zhǎng)玻璃纖維20％(牌號(hào)：se4805

?

2400，美國(guó)歐文斯科寧公司)，相容劑1.64％(牌號(hào)：kt

?

1，沈陽(yáng)科通塑膠有限公司)，抗氧劑1010:0.17％(型號(hào)：sonox 1010，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，抗氧劑168：0.17％(型號(hào)：sonox 168，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，潤(rùn)滑劑0.38％(型號(hào)：ebs，北京星貝達(dá)化工材料有限公司)。聚丙烯粉料24％(牌號(hào)：pp225粉，浙江衛(wèi)星石化有限公司)，無(wú)鹵阻燃劑30％(牌號(hào)：fp

?

2200，日本艾迪科株式會(huì)社)，增韌劑5.1％(牌號(hào)：poe8200，美國(guó)陶氏化學(xué)公司)，光穩(wěn)定劑0.24％(牌號(hào)：tht4611，美國(guó)氰特化工公司)，激光雕刻劑0.3％(牌號(hào)：ls

?

402，愛(ài)卡特殊效果顏料(珠海)有限公司)。

[0157]

本實(shí)施例阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

[0158]

s1、將上述物料(除長(zhǎng)玻璃纖維外)稱量完畢后加入到高速攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速1300rpm)中攪拌6min，得混合物；

[0159]

s2、將混合物添加至長(zhǎng)徑比為48:1的平行雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗中，設(shè)定擠出機(jī)從料斗到模頭的各段溫度分別為(共12區(qū))：180℃，180℃，190℃，220℃，220℃，210℃，210℃，210℃，220℃，200℃，220℃，230℃，主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為420r/min，主料斗進(jìn)料螺桿的頻率為23hz，主機(jī)筒體上含有兩個(gè)真空口，真空度550mmhg，進(jìn)而將物料共混熔融擠出到浸漬模頭內(nèi)，得聚合物熔體；

[0160]

s3、將長(zhǎng)玻璃纖維經(jīng)紅外加熱器預(yù)熱(紅外加熱器的溫度為130℃)，然后穿入浸漬模頭(浸漬模頭的溫度為260℃)內(nèi)與聚合物熔體充分浸潤(rùn)、包覆；上述經(jīng)浸漬模頭牽引出來(lái)的料條通過(guò)水槽冷卻、風(fēng)機(jī)吹干，然后進(jìn)入切粒機(jī)進(jìn)行切粒，即可得到長(zhǎng)度約為12mm的阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0161]

實(shí)施例14

[0162]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

[0163]

本實(shí)施例中聚丙烯功能母粒的制備方法，與實(shí)施例4的差異在于：將所得聚丙烯功能母粒切成長(zhǎng)度為3mm～5mm的顆粒。

[0164]

將本實(shí)施例制得的聚丙烯功能母粒與實(shí)施例1制得的改性聚丙烯按照60％：40％的質(zhì)量配比準(zhǔn)確稱量后摻混均勻，即得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0165]

實(shí)施例15

[0166]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。

[0167]

本實(shí)施例中聚丙烯功能母粒，與實(shí)施例5的差異在于：將實(shí)施例5中的聚丙烯粉料改為相同分?jǐn)?shù)的常規(guī)聚丙烯顆粒(牌號(hào)：ppz30s，中國(guó)石油化工股份有限公司茂名分公司，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為25g/10min)。

[0168]

將本實(shí)施例制得的聚丙烯功能母粒與實(shí)施例3制得的改性聚丙烯按照50％：50％的質(zhì)量配比準(zhǔn)確稱量后摻混均勻，即得阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0169]

實(shí)施例16

[0170]

本實(shí)施例為一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。

[0171]

本實(shí)施例中選用的阻燃聚丙烯復(fù)合材料由以下質(zhì)量百分比的制備原料組成：低等規(guī)度聚丙烯18％(牌號(hào)：s600，日本出光興產(chǎn)株式會(huì)社，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為450g/10min，分子量70000，熔點(diǎn)85℃)，短切玻璃纖維20％(牌號(hào)：ecs305k

?

4.5

?

k，重慶國(guó)際復(fù)合材料股份有限公司，線密度為2400tex，短切長(zhǎng)度4.5mm，纖維直徑為13μm)，相容劑1.64％(牌號(hào)：kt

?

1，沈陽(yáng)科通塑膠有限公司，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為117g/10min，接枝率為0.7％)，抗氧劑1010：0.17％(型號(hào)：sonox 1010，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，抗氧劑168：0.17％(型號(hào)：sonox 168，山東省臨沂市三豐化工有限公司)，潤(rùn)滑劑0.38％(型號(hào)：ebs，北京星貝達(dá)化工材料有限公司)。聚丙烯粉料24％(牌號(hào)：pp225粉，浙江衛(wèi)星石化有限公司，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為28g/10min)，無(wú)鹵阻燃劑30％(牌號(hào)：fp

?

2200，日本艾迪科株式會(huì)社，磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18％，氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25％)，增韌劑5.1％(牌號(hào)：poe8200，美國(guó)陶氏化學(xué)公司)，光穩(wěn)定劑0.24％(牌號(hào)：tht4611，美國(guó)氰特化工公司)，激光雕刻劑0.3％(牌號(hào)：ls

?

402，愛(ài)卡特殊效果顏料(珠海)有限公司)。

[0172]

本實(shí)施例阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

[0173]

s1、將上述物料(除玻璃纖維外)稱量完畢后加入到高速攪拌機(jī)(轉(zhuǎn)速1800rpm)中攪拌6min，得混合物；

[0174]

s2、將混合物添加至長(zhǎng)徑比為48:1的平行雙螺桿擠出機(jī)的主喂料料斗中，玻璃纖維從側(cè)喂料加入，設(shè)定擠出機(jī)從料斗到模頭的各段溫度分別為(共12區(qū))：180℃，180℃，180℃，190℃，190℃，190℃，200℃，200℃，210℃，200℃，200℃，220℃，主機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為800r/min，主料斗進(jìn)料螺桿的頻率為23hz，側(cè)喂料料斗進(jìn)料頻率為16hz，主機(jī)筒體上含有兩個(gè)真空口，真空度550mmhg，進(jìn)而將物料共混熔融擠出到浸漬模頭內(nèi)，得粒條；

[0175]

s3、將粒條通過(guò)水槽冷卻、風(fēng)機(jī)吹干，然后進(jìn)入切粒機(jī)進(jìn)行切粒，即可得到長(zhǎng)度為3mm～5mm的阻燃聚丙烯復(fù)合材料。

[0176]

本發(fā)明的實(shí)施例7～15制得的阻燃聚丙烯復(fù)合材料性能測(cè)試結(jié)果方法如下：

[0177]

拉伸強(qiáng)度：gb/t1040；

[0178]

懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度：gb/t1843；

[0179]

彎曲強(qiáng)度：gb/t9341；

[0180]

彎曲模量：gb/t9341；

[0181]

阻燃：ul94；

[0182]

灼熱絲：gb/t 5169，記錄gwit(灼熱絲起燃性溫度)；

[0183]

加工性：料斗內(nèi)的物料是否下料順暢，是否有架橋現(xiàn)象；擠出的料條是否斷條現(xiàn)象，出條是否穩(wěn)定等。

[0184]

耐候性(

△

e)：gb/t16422.2。

[0185]

本發(fā)明實(shí)施例7～16中所制得的阻燃聚丙烯復(fù)合材料性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。

[0186]

表1本發(fā)明實(shí)施例7～16中所制得的阻燃聚丙烯復(fù)合材料性能測(cè)試結(jié)果

[0187]

[0188][0189]

本發(fā)明實(shí)施例7～11中性能差異的原因主要是由于玻纖含量和阻燃劑含量的不同造成的。實(shí)施例9和實(shí)施例11的強(qiáng)度和模量較高，主要是因?yàn)槠洳＠w含量較高，達(dá)31.5％，但是由于摻混后聚丙烯功能母粒中阻燃劑的相對(duì)含量較低，故阻燃性能稍差。

[0190]

實(shí)施例12和實(shí)施例10相比，把低等規(guī)度聚丙烯改為常規(guī)聚丙烯后，由于常規(guī)聚丙烯的熔融溫度較高，熔體粘度較大，在生產(chǎn)改性聚丙烯時(shí)，聚合物熔體對(duì)長(zhǎng)玻璃纖維的包覆和浸潤(rùn)效果較差，因此制備的阻燃聚丙烯復(fù)合材料的物理力學(xué)性能有所下降，加工過(guò)程中容易出現(xiàn)玻璃纖維斷絲和露纖的現(xiàn)象。

[0191]

實(shí)施例13和實(shí)施例8相比，采用一步法生產(chǎn)阻燃聚丙烯復(fù)合材料時(shí)，由于配方中的阻燃劑和激光雕刻劑等阻隔和降低了聚合物熔體與長(zhǎng)玻璃纖維表面的浸潤(rùn)效果，而且熔體粘度的增大也導(dǎo)致了加工過(guò)程出現(xiàn)了斷線、斷絲和起毛的現(xiàn)象，因此材料的物理力學(xué)性能都有所下降。

[0192]

實(shí)施例14和實(shí)施例10對(duì)比，當(dāng)把聚丙烯功能母粒切成長(zhǎng)度為3mm～5mm的顆粒時(shí)，由于與長(zhǎng)度約為12mm的改性聚丙烯在顆粒尺寸上的存在較大差異，導(dǎo)致材料在混合時(shí)出現(xiàn)分層的缺陷，從而導(dǎo)致復(fù)合材料的物理力學(xué)性能存在較大波動(dòng)，加工性變差。

[0193]

實(shí)施例15和實(shí)施例7相比，把聚丙烯粉料改為常規(guī)聚丙烯顆粒時(shí)，復(fù)合材料的混合效果變差，擠出加工時(shí)容易出現(xiàn)架橋現(xiàn)象，加工性能變差。

[0194]

實(shí)施例16和實(shí)施例8相比，采用傳統(tǒng)的一步法生產(chǎn)阻燃聚丙烯復(fù)合材料時(shí)，材料的物理力學(xué)性能明顯偏低，而且加工過(guò)程中由于填充劑較多，出現(xiàn)了斷條的現(xiàn)象，導(dǎo)致加工不順暢，加工性能較差。

[0195]

改性聚丙烯主要填充劑是玻璃纖維，突出的是材料的強(qiáng)度和剛性；聚丙烯功能母粒主要填充物是阻燃劑，突出的是阻燃性能。在實(shí)施例9和11中，改性聚丙烯含量高達(dá)70％，因此材料的強(qiáng)度和剛性較高，但阻燃性較低；在實(shí)施例8、10和12中，聚丙烯功能母粒的含量高達(dá)60％，因此材料的阻燃性能較好。

[0196]

本發(fā)明采用低等規(guī)度聚丙烯為主要基體，相比常規(guī)的聚丙烯材料具有超高流動(dòng)性、較低的熔體粘度，大大提高了熔體對(duì)玻纖表面的浸潤(rùn)和包覆；另外，由于其等規(guī)度較低，結(jié)晶度較低、熔點(diǎn)低于常規(guī)的聚丙烯樹(shù)脂等特點(diǎn)，賦予了材料良好的外觀表面，避免了玻纖

外露的缺陷。

[0197]

本發(fā)明采用聚丙烯粉料為基體來(lái)制備聚丙烯功能母粒，避免了常規(guī)的聚丙烯顆粒與粉狀的阻燃劑、填料、助劑混合時(shí)混合不均、容易分層的缺陷。

[0198]

本發(fā)明將無(wú)鹵阻燃劑、光穩(wěn)定劑、激光雕刻劑等單獨(dú)做成功能母粒的方式，避免了常規(guī)的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料的生產(chǎn)工藝中，添加劑阻隔或降低了玻纖表面與聚丙烯熔體的界面結(jié)合力，從而影響復(fù)合材料的物理力學(xué)性能。

[0199]

本發(fā)明的目標(biāo)材料采用兩種母粒摻混的方式進(jìn)行制備，可以很方便地根據(jù)下游客戶對(duì)制品的力學(xué)性能、阻燃性能的要求隨時(shí)調(diào)整兩者比例。

[0200]

本發(fā)明采用超大長(zhǎng)徑比、高轉(zhuǎn)速、大扭矩的雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行熔融混煉，可以大大提高材料的混煉分散效果，提高材料的穩(wěn)定性。

[0201]

綜上所述，本發(fā)明制備的阻燃聚丙烯復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐候、抗翹曲、阻燃、高灼熱絲和可激光打標(biāo)等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了在制備5g天線罩、汽車的行李架和蓄電池蓋等塑料零部件中的應(yīng)用。

[0202]

上面結(jié)合說(shuō)明書內(nèi)容對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在所屬技術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化。此外，在不沖突的情況下，本發(fā)明的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。技術(shù)特征：

1.一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：包括以下制備原料：改性聚丙烯和聚丙烯功能母粒；其中，所述改性聚丙烯包括以下制備原料：低等規(guī)度聚丙烯、長(zhǎng)玻璃纖維、相容劑、抗氧劑ⅰ和潤(rùn)滑劑??；所述聚丙烯功能母粒包括以下制備原料：聚丙烯粉料、無(wú)鹵阻燃劑、增韌劑、光穩(wěn)定劑、激光雕刻劑、抗氧劑ⅱ和潤(rùn)滑劑ⅱ。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：包括以下重量分?jǐn)?shù)的制備原料：改性聚丙烯：40％～70％；聚丙烯功能母粒：30％～60％；優(yōu)選地，所述改性聚丙烯包括以下重量分?jǐn)?shù)的制備原料：低等規(guī)度聚丙烯：45％～55％；長(zhǎng)玻璃纖維：40％～50％；相容劑：3％～6％；抗氧劑ⅰ：0.1％～0.5％；潤(rùn)滑劑ⅰ：0.1％～0.5％；優(yōu)選地，所述聚丙烯功能母粒包括以下重量分?jǐn)?shù)的制備原料：聚丙烯粉料：25％～40％；無(wú)鹵阻燃劑：50％～70％；增韌劑：2％～9％；光穩(wěn)定劑：0.4％～0.8％；激光雕刻劑：0.1％～0.8％；抗氧劑ⅱ：0.1％～0.8％；潤(rùn)滑劑ⅱ：0.5％～1.0％。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述低等規(guī)度聚丙烯，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為50g/10min～2000g/10min；優(yōu)選地，所述低等規(guī)度聚丙烯，分子量45000～130000；優(yōu)選地，所述低等規(guī)度聚丙烯，熔點(diǎn)60℃～150℃；更優(yōu)選地，所述低等規(guī)度聚丙烯，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為100g/10min～500g/10min；優(yōu)選地，所述聚丙烯粉料，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為2g/10min～100g/10min。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述長(zhǎng)玻璃纖維為合股無(wú)捻粗紗；優(yōu)選地，所述合股無(wú)捻粗紗，線密度為2000tex～2500tex；優(yōu)選地，所述合股無(wú)捻粗紗，纖維直徑11μm～17μm；優(yōu)選地，所述相容劑包括pp

?

g

?

mah；更優(yōu)選地，所述pp

?

g

?

mah，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為50g/10min～300g/10min；更優(yōu)選地，所述pp

?

g

?

mah，接枝率為0.3％～2％。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述無(wú)鹵阻燃劑包括含磷和氮的無(wú)鹵阻燃劑；優(yōu)選地，所述無(wú)鹵阻燃劑中磷元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％～30％；優(yōu)選地，所述無(wú)鹵阻燃劑中氮元素的含量為15％～35％。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述增韌劑為苯乙烯

?

丁二烯

?

苯乙烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯

?

丁二烯

?

苯乙烯嵌段共聚物、二元乙丙橡膠、三

元乙丙橡膠、甲基丙烯酸甲酯

?

丁二烯

?

苯乙烯共聚物、乙烯

?

辛烯共聚物和乙烯

?

丙烯酸酯共聚物中的至少一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于：所述改性聚丙烯的長(zhǎng)度與所述聚丙烯功能母粒的長(zhǎng)度相匹配。8.一種制備如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述阻燃聚丙烯復(fù)合材料的方法，其特征在于：包括以下步驟：將所述改性聚丙烯和所述聚丙烯功能母?；旌?，即得所述阻燃聚丙烯復(fù)合材料；其中，所述改性聚丙烯的制備方法，包括以下步驟：s1、將所述低等規(guī)度聚丙烯、所述相容劑、所述抗氧劑ⅰ和所述潤(rùn)滑劑ⅰ混合，得混合物?。籹2、將所述混合物ⅰ添加至雙螺桿擠出機(jī)中，得聚合物熔體??；s3、將所述長(zhǎng)玻璃纖維預(yù)熱，然后添加至所述聚合物熔體ⅰ中加熱反應(yīng)，降溫后即得所述改性聚丙烯；所述聚丙烯功能母粒的制備方法，包括以下步驟：s01、將所述聚丙烯粉料、所述無(wú)鹵阻燃劑、所述增韌劑、所述光穩(wěn)定劑、所述激光雕刻劑、所述抗氧劑ⅱ和所述潤(rùn)滑劑ⅱ混合，得混合物ⅱ；s02、將所述混合物ⅱ添加至雙螺桿擠出機(jī)中，得聚合物熔體ⅱ；將所述聚合物熔體ⅱ，降溫后即得所述聚丙烯功能母粒。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于：步驟s3中所述預(yù)熱溫度為100℃～150℃；優(yōu)選地，步驟s3中所述加熱溫度為250℃～300℃；優(yōu)選地，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，從料斗到模頭的各段溫度分別為：第一區(qū)溫度：150℃～200℃，第二區(qū)溫度：150℃～200℃，第三區(qū)溫度：150℃～200℃，第四區(qū)溫度：160℃～230℃，第五區(qū)溫度：160℃～230℃，第六區(qū)溫度：170℃～210℃，第七區(qū)溫度：170℃～210℃，第八區(qū)溫度：170℃～210℃，第九區(qū)溫度：170℃～220℃，第十區(qū)溫度：180℃～200℃，第十一區(qū)溫度：180℃～220℃，第十二區(qū)溫度：190℃～230℃；優(yōu)選地，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)速為300r/min～600r/min；優(yōu)選地，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，螺桿的頻率為10hz～35hz；優(yōu)選地，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，真空度為500mmhg～600mmhg；優(yōu)選地，所述步驟s02中雙螺桿擠出機(jī)，從料斗到模頭的各段溫度分別為：第一區(qū)溫度：160℃～220℃，第二區(qū)溫度：160℃～220℃，第三區(qū)溫度：160℃～220℃，第四區(qū)溫度：160℃～220℃，第五區(qū)溫度：170℃～230℃，第六區(qū)溫度：170℃～230℃，第七區(qū)溫度：170℃～230℃，第八區(qū)溫度：170℃～230℃，第九區(qū)溫度：180℃～230℃，第十區(qū)溫度：180℃～230℃，第十一區(qū)溫度：190℃～240℃，第十二區(qū)溫度：190℃～240℃；優(yōu)選地，所述步驟s02中雙螺桿擠出機(jī)，轉(zhuǎn)速為800r/min～1000r/min；優(yōu)選地，所述步驟s02中雙螺桿擠出機(jī)，螺桿的頻率為25hz～45hz；優(yōu)選地，所述步驟s2中雙螺桿擠出機(jī)，真空度為500mmhg～600mmhg。10.一種如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的阻燃聚丙烯復(fù)合材料在制備塑料零部件中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開(kāi)了一種阻燃聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法與應(yīng)用，該復(fù)合材料包括以下制備原料：改性聚丙烯和聚丙烯功能母粒；其中，所述改性聚丙烯包括以下制備原料：低等規(guī)度聚丙烯、長(zhǎng)玻璃纖維、相容劑、抗氧劑Ⅰ和潤(rùn)滑劑Ⅰ；所述聚丙烯功能母粒包括以下制備原料：聚丙烯粉料、無(wú)鹵阻燃劑、增韌劑、光穩(wěn)定劑、激光雕刻劑、抗氧劑Ⅱ和潤(rùn)滑劑Ⅱ。本發(fā)明制備的阻燃聚丙烯復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、耐候、抗翹曲、阻燃、高灼熱絲和可激光打標(biāo)等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了在制備5G天線罩、汽車的行李架和蓄電池蓋等塑料零部件中的應(yīng)用。中的應(yīng)用。

技術(shù)研發(fā)人員：郝建鑫 袁海兵 秦小磊 鄧爵安 黃澤彬 吳磊 侯智謀 粟新

受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣州市聚賽龍工程塑料股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.07.28

技術(shù)公布日：2021/11/2