一種阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂，通常為半透明無色固體，無臭無 毒。聚丙烯質輕價廉、易回收、改性技術成熟，是目前塑料中用量最大、發展速度最快的品種 之一。
[0003] 聚丙烯具有許多優良特性：（1)相對密度小，僅為0. 89-0. 91，是塑料中最輕的品 種之一；（2)良好的力學性能，除耐沖擊性外，其他力學性能均比聚乙烯好，成型加工性能 好；（3)具有較高的耐熱性，連續使用溫度可達110-120°C; (4)化學性能好，幾乎不吸水，與 絕大多數化學藥品不反應；（5)質地純凈，無毒性；（6)電絕緣性好；（7)聚丙烯制品的透明 性比高密度聚乙烯制品的透明性好。
[0004] 然而燃油箱、燃油管路、潤滑油壺等制品在使用過程中易發生燃燒事件，對人們的 安全和環境有極大的危害，現有的材料不能同時達到良好的機械性能和阻燃的要求。
【發明內容】
[0005] 為了克服以上現有技術的不足，本發明提供了一種阻燃聚丙烯復合材料及其制備 方法，在提高材料的拉伸強度、沖擊強度和彎曲強度的同時，還可以達到阻燃的效果，可廣 泛應用于燃油箱、燃油管路、潤滑油壺等領域。
[0006] 本發明采用的技術方案是：一種阻燃聚丙烯復合材料，由以下質量份的各組分組 成：聚丙烯25-43份、聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物11-19份、阻燃劑5-12份、乙撐雙硬脂酰 胺2-15份、對羥基苯甲酸酯6-14份、硬脂酸鈣3-8份、二氧化硅7-18份、二苯甲酮1-9份、 焦亞硫酸鈉2-8份。
[0007] 優選的，一種阻燃聚丙烯復合材料，由以下質量份的各組分組成：聚丙烯27-38 份、聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物14-17份、阻燃劑7-10份、乙撐雙硬脂酰胺5-11份、對羥基 苯甲酸酯8-11份、硬脂酸鈣4-7份、二氧化硅9-15份、二苯甲酮2-7份、焦亞硫酸鈉3-6份。
[0008] 更優選的，一種阻燃聚丙烯復合材料，由以下質量份的各組分組成：聚丙烯33份、 聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物16份、阻燃劑9份、乙撐雙硬脂酰胺8份、對羥基苯甲酸酯10 份、硬脂酸鈣5份、二氧化硅12份、二苯甲酮6份、焦亞硫酸鈉4份。
[0009] 上述二氧化硅的粒徑為150-200目。
[0010] 上述阻燃劑為三聚氰胺磷酸酯、聚磷酸銨、三羥乙基異氰脲酸酯中的一種。
[0011] 一種阻燃聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 按上述質量份，將聚丙烯、乙撐雙硬脂酰胺、對羥基苯甲酸酯、硬脂酸鈣、二氧化 硅、二苯甲酮和焦亞硫酸鈉加入混合攪拌機中，在80-100°C溫度下混勻，速率為300-500r/ min，得到混合料一； (2) 向步驟（1)所得混合料一中加入阻燃劑和聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物，在 150-175°C溫度下混勻，速率為1000-1200r/min，得到混合料二； (3)將步驟（2)所得混合料二后經雙螺桿擠出機擠出，冷卻，干燥，切割后即得。
[0012] 上述步驟（3)中雙螺桿擠出機溫度設置為200-220°C，轉速設置為300-400 r/ min〇
[0013] 有益效果：本發明制得的阻燃聚丙烯復合材料通過組分之前的協同作用，使得復 合材料具有良好的機械性能的同時能夠達到阻燃的效果，其中阻燃性為V-O級別，拉伸強 度在28. 6-31. 3MPa之間，彎曲強度在108. 6-115. 3MPa之間，沖擊強度在17. 8-19. 6 KJ/M2 之間，可廣泛應用于燃油箱、燃油管路、潤滑油壺等領域。
【具體實施方式】
[0014] 實施例1 一種阻燃聚丙烯復合材料，由以下質量份的各組分組成：聚丙烯25份、聚丙烯接枝馬 來酸酐共聚物11份、三聚氰胺磷酸酯5份、乙撐雙硬脂酰胺2份、對羥基苯甲酸酯6份、硬 脂酸鈣3份、二氧化硅（150目）7份、二苯甲酮1份、焦亞硫酸鈉2份。
[0015] 制備方法： (1) 按上述質量份，將聚丙烯、乙撐雙硬脂酰胺、對羥基苯甲酸酯、硬脂酸鈣、二氧化硅、 二苯甲酮和焦亞硫酸鈉加入混合攪拌機中，在80°C溫度下混勻，速率為300r/min，得到混 合料一； (2) 向步驟（1)所得混合料一中加入三聚氰胺磷酸酯和聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物，在 150°C溫度下混勻，速率為1000r/min，得到混合料二； (3) 將步驟（2)所得混合料二后經雙螺桿擠出機擠出，冷卻，干燥，切割后即得，其中雙 螺桿擠出機溫度設置為200 °C，轉速設置為300 r/min。
[0016] 實施例2 一種阻燃聚丙烯復合材料，由以下質量份的各組分組成：聚丙烯43份、聚丙烯接枝馬 來酸酐共聚物19份、聚磷酸銨12份、乙撐雙硬脂酰胺15份、對羥基苯甲酸酯14份、硬脂酸 鈣8份、二氧化硅（200目）18份、二苯甲酮9份、焦亞硫酸鈉8份。
[0017] 制備方法： (1) 按上述質量份，將聚丙烯、乙撐雙硬脂酰胺、對羥基苯甲酸酯、硬脂酸鈣、二氧化硅、 二苯甲酮和焦亞硫酸鈉加入混合攪拌機中，在l〇〇°C溫度下混勻，速率為500r/min，得到混 合料一； (2) 向步驟（1)所得混合料一中加入聚磷酸銨和聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物，在175°C 溫度下混勻，速率為1200r/min，得到混合料二； (3) 將步驟（2)所得混合料二后經雙螺桿擠出機擠出，冷卻，干燥，切割后即得，其中雙 螺桿擠出機溫度設置為220 °C，轉速設置為400 r/min。
[0018] 實施例3 一種阻燃聚丙烯復合材料，由以下質量份的各組分組成：聚丙烯27份、聚丙烯接枝馬 來酸酐共聚物14份、聚磷酸銨7份、乙撐雙硬脂酰胺5份、對羥基苯甲酸酯8份、硬脂酸鈣 4份、二氧化硅（180目）9份、二苯甲酮2份、焦亞硫酸鈉3份。
[0019] 制備方法： (1) 按上述質量份，將聚丙烯、乙撐雙硬脂酰胺、對羥基苯甲酸酯、硬脂酸鈣、二氧化硅、 二苯甲酮和焦亞硫酸鈉加入混合攪拌機中，在90°c溫度下混勻，速率為350r/min，得到混 合料一； (2) 向步驟（1)所得混合料一中加入聚磷酸銨和聚丙烯接枝馬來酸酐共聚物，在155°C 溫度下混勻，速率為I l〇〇r/min，得到混合料二； (3) 將步驟（2)所得混合料二后經雙螺桿擠出機擠出，冷卻，干燥，切割后即得，其中雙 螺桿擠出機溫度設置為210°C，轉速設置為350 r/min。
[0020] 實施例4 一種阻燃聚丙烯復合材料，由以下質量份的各組分組成：聚丙烯38份、聚丙烯接枝馬 來酸酐共聚物17份、三羥乙基異氰脲酸酯10份、乙撐雙硬脂酰胺11份、對羥基苯甲酸酯11 份、硬脂酸鈣7份、二氧化硅（180目）15份、二苯甲酮7份、焦亞硫酸鈉6份。
[0021] 制備方法： (1) 按上述質量份，將聚丙烯、乙撐雙硬脂酰胺、對羥基苯甲酸酯、硬脂酸鈣、二氧化硅、 二苯甲酮和焦亞硫酸鈉加入混合攪拌機中，在95°c溫度下混勻，速率為450r/min，得到混 合料一； (2) 向步驟（1)所得混合