一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物及其制備方法技術

本發明專利技術涉及一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物，所述聚丙烯組合物包括如下重量份數的各組分：聚丙烯30～60份，玻璃纖維10～30份，阻燃劑20～30份，消煙劑2～10份，相容劑3～8份，氣味吸收劑1.5～4.0份，抗氧劑0.2～1份，其他助劑0.2～2.0份，所述氣味吸收劑的粒徑為3～15μm。本發明專利技術還涉該聚丙烯組合物的制備方法。所述的低氣味無鹵阻燃玻纖增強體系通過金屬氧化物抑煙及除味劑除味相結合的方式制備，協同效果明顯。本發明專利技術制備的聚丙烯組合物具有工藝簡單，成本低，阻燃效果好，氣味低，力學性能高等優點，可用于家電、建筑、汽車等行業。

【技術實現步驟摘要】
一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物及其制備方法
本專利技術涉及復合材料及其制備方法，具體地，涉及一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物及其制備方法。
技術介紹
聚丙烯PP作為五大通用塑料之一，密度小，生產成本低，綜合力學性能好，無毒、耐腐蝕、易于加工和回收等優點，被廣泛應用于各種場所，如家用電器、汽車內外飾件、健身器材、辦公用品、日用品、玩具和衛生潔具等領域，在塑料中占有重要地位，但在制作家電零部件時，其強度、剛度、抗沖擊性經常達不到要求，無鹵阻燃聚丙烯常伴有氨氣味道。目前比較常用的是玻纖、填充等對聚丙烯進行改性，以達到聚丙烯增強的目的，常使用氮磷系無鹵阻燃劑對聚丙烯進行改性，以達到聚丙烯阻燃的目的。目前，關于低氣味阻燃聚丙烯的研制和應用主要是將沸石粘土物理共混于聚丙烯PP樹脂和玻纖中。中國專利文獻CN101724198A，公開了一種無鹵阻燃、低氣味聚丙烯/層狀雙氫氧化物納米復合材料及其制備方法，介紹了層狀雙氫氧化物作為一種納米改性劑用作抑煙、生物及醫用材料紫外紅外吸收材料。中國專利CN103756135A，公開了一種環保阻燃低氣味改性聚丙烯及其制備方法和應用。通過選用特定的低氣味氮磷系無鹵阻燃劑和金屬氫氧化物作為消煙劑，實現力學性能優異、阻燃效果良好、煙密度低的效果；加入C1～C8的醇類TVOC脫除劑，達到阻燃聚丙烯低氣味的目的。以上技術通過處理玻纖或加入吸附劑吸收材料中的煙及TVOC；其缺點單一類吸附劑的加入不足以很好的降低阻燃聚丙烯受熱釋放的氣體，醇類物質在受熱過程也可能會有不同程度的揮發。通過加入金屬氫氧化物及多孔磷酸鈣協效降低阻燃聚丙烯氣味，目前在聚丙烯中的應用尚未涉及。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術中的不足，提供一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物。本專利技術的再一的目的是，提供一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物的制備方法。為實現上述目的，本專利技術采取的技術方案是：一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物，聚丙烯組合物包括如下重量份數的各組分：優選地，所述聚丙烯為無規立構聚丙烯、等規立構聚丙烯、間規立構聚丙烯中的一種或幾種的混合，所述聚丙烯在溫度230℃、載荷21.17N條件下的質量熔體流動速率為2.0～50.0g/10min，拉伸強度≥22MPa。優選地，所述玻璃纖維為無堿玻纖，其纖維直徑為8～20μm。優選地，所述阻燃劑為復配的氮磷系無鹵阻燃劑，無鹵阻燃劑中磷含量≥22％，氮含量≥20％。優選地，所述的消煙劑為金屬氫氧化物氫氧化鎂或氫氧化鋁中的一種或兩種。優選地，所述的氣味吸收劑為多孔磷酸鈣，孔徑大小為2～10nm。優選地，所述相容劑為聚丙烯接枝丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種的混合。優選地，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。優選地，所述其他助劑為熱穩定劑、潤滑劑、抗紫外線劑或顏料。(1)氫氧化鎂這種水合金屬氧化物在制備高分子復合材料時不產生二次污染，熱穩定性能很好，并且同其他阻燃劑的協同效果好，無毒，無腐蝕，不揮發，不產生毒氣，價格低廉，來源廣泛。已經被人們譽為無公害阻燃劑。同時，氫氧化鎂也是集阻燃、抑煙、填充三大功能為一體的阻燃劑。氫氧化鎂阻燃劑的阻燃機理在于氫氧化鎂的分解溫度為340℃到490℃；分解后發生脫水反應，可以吸收材料表面的熱量，當材料表面的熱量被大量吸收后便可降低材料燃燒的表面溫度，從而達到阻燃的效果。氫氧化鎂在脫水后產生的大量水蒸氣可以有效的稀釋可燃氣體濃度，降低可燃氣體的助燃效果。氫氧化鎂分解而產生的殘余物氧化鎂是致密的氧化物，它可以沉積于塑料表面，抑制可燃氣體的產生，起到隔熱、隔絕氧氣的作用，并且達到抑煙的效果。氫氧化鎂還可以促進塑料表面炭化，隔絕氧氣與塑料接觸。(2)多孔磷酸鈣具有類似于活性炭對甲醛和氨等有害氣體有高吸附性能，將其添加到玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯中，可以有效吸附玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯在強剪切作用下釋放的氨氣等氣體。為實現上述第二個目的，本專利技術采取的技術方案是：一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物的制備方法，所述方法包括以下步驟：按如下重量份數配比稱取各組分：將所述聚丙烯、阻燃劑、消煙劑、氣味吸收劑、相容劑、抗氧劑、其他助劑置于高混機中混合5～10min，出料，將所述玻璃纖維通過側喂料口加入擠出機，在雙螺桿機擠出，冷卻、造粒，最后將顆粒烘干，即得到低浮纖玻纖增強高光澤聚丙烯復合材料，所述雙螺桿擠出機的轉速為200～500r/min，擠出機從加料到機頭的溫度設置為：165℃、170℃、175℃、180℃、190℃、190℃、190℃、185℃、180℃，真空度≥0.06MPa。與現有技術相比，本專利技術具有如下的有益效果：1、本專利技術利用玻璃纖維對高分子材料的增強作用，得到了高強度、高剛度、尺寸穩定的聚丙烯材料，適合于注射成型各類車用、家電用工程塑料件；2、本專利技術利用了氮磷系無鹵阻燃劑對玻纖增強聚丙烯組合物的阻燃的作用，制備成一種具有高強度、高剛性、尺寸穩定、阻燃性能良好的聚丙烯復合材料，可廣泛應用于汽車配件、家用電器等領域；3、本專利技術利用了部分聚乙烯替代聚丙烯，提高了基材固有的光澤度；4、本專利技術通過氫氧化鎂抑煙及多孔磷酸鈣對氨氣、甲醛等氣體的吸附作用及氫氧化鎂與氮磷系無鹵阻燃劑的協效阻燃作用，既保持了復合材料固有的強度，同時減少阻燃劑的添加量，降低了復合材料的氣味。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術提供的具體實施方式作詳細說明。實施例1～3實施例1～3涉及本專利技術還涉及前述的一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物及其制備方法；所述方法包括如下步驟：步驟1，按表1配比稱取各組分：表1單位：kg步驟1，表1中的聚丙烯為無規立構聚丙烯、等規立構聚丙烯、間規立構聚丙烯中的一種或幾種的混合，所述聚丙烯在溫度230℃、載荷21.17N條件下的質量熔體流動速率為2.0～50.0g/10min，拉伸強度≥22MPa；玻璃纖維為無堿玻纖，其纖維直徑為8～20μm；阻燃劑為復配的以聚磷酸氨為主的氮磷系無鹵阻燃劑，無鹵阻燃劑中磷含量≥22％，氮含量≥20％；氣味吸收劑以多孔磷酸鈣為主，孔徑2～10nm。相容劑為聚丙烯接枝丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種的混合；抗氧劑為受阻酚類抗氧劑；其他助劑為熱穩定劑、潤滑劑、抗紫外線劑或顏料。表2步驟2，將所述聚丙烯、阻燃劑、消煙劑、氣味吸收劑、相容劑、抗氧劑、其他助劑置于高混機中混合5～10min，出料，將所述玻璃纖維和所述硫酸鈣晶須通過側喂料口加入擠出機，在雙螺桿機擠出，冷卻、造粒，最后將顆粒烘干，即得到低浮纖玻纖增強高光澤聚丙烯復合材料，所述雙螺桿擠出機的轉速為200～500r/min，擠出機從加料到機頭的溫度設置為：165℃、170℃、175℃、180℃、190℃、190℃、190℃、185℃、180℃，真空度≥0.06MPa。實施例1～3及對比例1涉及的玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物性能列于表2所示。通過實施例1～3與對比例1可以看出，通過加入玻纖，隨著玻纖添加量的增大，制備的玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物綜合力學性能不斷提高。添加30％玻璃纖維時，該組合物達到較高的力學性能。隨著玻纖添加量的增大，在雙螺桿擠出機中剪切作用越強，其煙密度與氣味越大。實施例4～7實施例4～7涉及本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述聚丙烯組合物包括如下重量份數的各組分：

【技術特征摘要】
1.一種低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述聚丙烯組合物包括如下重量份數的各組分：所述阻燃劑為復配的氮磷系無鹵阻燃劑；所述消煙劑為氫氧化鎂或氫氧化鋁中的一種或兩種；所述氣味吸收劑為多孔磷酸鈣，孔徑大小為2～10nm；所述相容劑為聚丙烯接枝丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、丙烯酸縮水甘油酯中的一種或幾種的混合；所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。2.根據權利要求1所述的低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述聚丙烯為無規立構聚丙烯、等規立構聚丙烯、間規立構聚丙烯中的一種或幾種的混合，所述聚丙烯在溫度230℃、載荷21.17N條件下的質量熔體流動速率為2.0～50.0g/10min，拉伸強度≥22MPa。3.根據權利要求1所述的低氣味玻纖增強無鹵阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述玻璃纖維為無堿玻纖，其纖維直徑為8～20μm。4.根據權利要求1所述的低...

【專利技術屬性】
技術研發人員：沈葉龍，婁小安，裘浩成，路海冰，孫凱，
申請(專利權)人：上海日之升新技術發展有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31