一種發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高分子材料，特別是一種發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯及其制備方法，按重量份數(shù)配方包含：聚丙烯20～80份、發(fā)泡劑2～7份、增強(qiáng)劑5～10份、阻燃劑20～50、抗氧劑0.1～2份、填料20～40份、消煙劑0.01～0.1份。所述發(fā)泡劑為可膨脹微球MSH-500、F-78KD和F-36D的復(fù)配物，所述的增強(qiáng)劑為表面經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑處理的石墨烯。本發(fā)明采用三種不同發(fā)泡率、不同膨脹度的微球復(fù)配對(duì)聚丙烯進(jìn)行發(fā)泡，得到優(yōu)異發(fā)泡倍率的聚丙烯；同時(shí)采用新型材料石墨烯做為增強(qiáng)材料，能夠有效地提高聚丙烯的強(qiáng)度與模量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)南阻燃聚丙烯及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子材料，特別是一種發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯的制備方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]聚丙烯是一種性能優(yōu)良的熱塑性塑料，具有優(yōu)異的加工性，耐化學(xué)性和機(jī)械強(qiáng)度，廣泛的應(yīng)用于電子電器、航空航天、石油化工、煤礦交通等應(yīng)用領(lǐng)域。
[0003]泡沫塑料主要品種有聚氨酯、聚苯乙烯和聚烯烴泡沫塑料三大類(lèi)。發(fā)泡聚氨酯在發(fā)泡過(guò)程中存在對(duì)人體有害的殘留物，而且無(wú)法回收利用；聚苯乙烯泡沫在105°C以上使用時(shí)發(fā)生軟化和變形，聚苯乙烯和聚乙烯泡沫也很少在100°C以上使用，而聚丙烯泡沫的熱變形溫度比較高(110°c以上)，可以在高溫環(huán)境中使用；聚丙烯泡沫的靜態(tài)載荷能力優(yōu)于聚乙烯，而無(wú)定形 聚苯乙烯在室溫下處于玻璃態(tài)，沖擊性能較差，而且由于聚丙烯泡沫易于回收利用，其環(huán)境友好性?xún)?yōu)于其他發(fā)泡材料。正是基于上述優(yōu)點(diǎn)，聚丙烯發(fā)泡材料在許多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用尤其是在汽車(chē)工業(yè)和食品包裝工業(yè)的應(yīng)用極具競(jìng)爭(zhēng)力，可以替代現(xiàn)有的聚苯乙烯和聚乙烯泡沫，前景非常廣闊。市場(chǎng)上提供的發(fā)泡聚丙烯在使用過(guò)程中有很多方面不盡如人意，如塑性、韌性等方面，企業(yè)在使用過(guò)程中經(jīng)常發(fā)生產(chǎn)品斷裂等現(xiàn)象。石墨烯是一種新型的二維碳納米材料，具有極高的強(qiáng)度，做為一種新型的增強(qiáng)劑具有深遠(yuǎn)的前景。聚丙烯氧指數(shù)很低，極易燃燒，特別是發(fā)泡成型制品與非發(fā)泡成型制品相比燃燒性更高，所以普通聚丙烯發(fā)泡材料具有容易燃燒的缺點(diǎn)。近年來(lái)對(duì)于建筑材料、汽車(chē)構(gòu)件和電子電器部件都要求具有阻燃性或自熄滅性，因此賦予聚丙烯發(fā)泡材料一定的阻燃性就顯得十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)難題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯及其制備方法，可極大地提高聚丙烯材料的強(qiáng)度和阻燃性。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是，由以下重量份數(shù)配比的原料配方:聚丙烯20~80份、發(fā)泡劑2~7份、增強(qiáng)劑5~10份、阻燃劑20~50、抗氧劑0.1~2份、填料20~40份、消煙劑0.01~0.1份；所述發(fā)泡劑為可膨脹微球MSH-500、F-78KD和F-36D的復(fù)配物；所述的增強(qiáng)劑為表面經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑處理的石墨烯。
[0006]所述聚丙烯的結(jié)晶度為50%~60%，MFR為10g/10min。
[0007]所述阻燃劑為有機(jī)硅阻燃劑；所述抗氧劑為N，N’ -雙-(3-(3，5- 二叔丁基_4_羥基苯基)丙?；?己二胺和三[2，4-二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照重量比為5: f 3:1復(fù)配而成；所述填料為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑表面處理過(guò)的碳酸鈣；所述消煙劑為鑰系消煙劑。
[0008]制備工藝步驟如下:先按重量份數(shù)配比稱(chēng)取原料，在高速高混機(jī)中混合10~15min，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒；雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為200~350rpm/min，一段溫度為170~180°C，二段溫度為190~200°C，三段溫度為200~230°C，四段溫度為220~230°C，五段溫度為180~190°C，最后得到發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，所具備的優(yōu)點(diǎn)是:(1)本發(fā)明采用新型石墨烯納米材料做為增強(qiáng)材料，能夠有效地提高聚丙烯的強(qiáng)度與
模量；
(2)本發(fā)明采用三種不同發(fā)泡率、不同膨脹度的微球復(fù)配對(duì)聚丙烯進(jìn)行發(fā)泡，得到優(yōu)異發(fā)泡倍率的聚丙烯。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的內(nèi)容特點(diǎn)易于被本領(lǐng)域中的研究人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為詳實(shí)的界定。
[0011]實(shí)施例1:
本發(fā)明的發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料，其組份按重量份數(shù)，選取聚丙烯20份，發(fā)泡劑2份，增強(qiáng)劑5份，阻燃劑20份，抗氧劑0.1份，填料20份，消煙劑0.01份，先按重量份數(shù)配比稱(chēng)取原料，在高速高混機(jī)中混合lOmin，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為200rpm/min，一段溫度為170~180°C，二段溫度為190~200°C，三段溫度為200~230°C，四段溫度為220~230°C，五段溫度為180~190°C，最后得到發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料。
[0012]其中所述聚丙烯為結(jié)晶度為50%~60%，MFR為IOg /IOmin ；
所述發(fā)泡劑為可膨脹微球MSH-500與F-78KD與F-36D的復(fù)配物；
所述的增強(qiáng)劑為表面經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑處理的石墨烯； 所述阻燃劑為有機(jī)硅阻燃劑；
所述抗氧劑為由N，N’-雙-(3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺和三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照質(zhì)量比為5: f 3:1復(fù)配而成；
所述填料為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑表面處理過(guò)的碳酸鈣；
所述消煙劑為鑰系消煙劑。
[0013]實(shí)施例2:
材料與實(shí)施例1相同，其中材料組份按重量份數(shù)配比如下:聚丙烯20份，發(fā)泡劑2份，增強(qiáng)劑6份，阻燃劑20份，抗氧劑0.2份，填料30份，消煙劑0.01份；
制備方法:先按重量份數(shù)配比稱(chēng)取原料，在高速高混機(jī)中混合15min，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為200rpm/min，一段溫度為170~180°C，二段溫度為190~200°C，三段溫度為200~230°C，四段溫度為220~230°C，五段溫度為180~190°C，最后得到發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料。
[0014]實(shí)施例3:
材料與實(shí)施例1相同，其中材料組份按重量份數(shù)配比如下:聚丙烯30份，發(fā)泡劑3份，增強(qiáng)劑7份，阻燃劑30份，抗氧劑0.2份，填料40份，消煙劑0.02份；
制備方法:先按重量份數(shù)配比稱(chēng)取原料，在高速高混機(jī)中混合lOmin，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為200rpm/min，一段溫度為170~180°C，二段溫度為190~200°C，三段溫度為200~230°C，四段溫度為220~230°C，五段溫度為180~190°C，最后得到發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料。
[0015]實(shí)施例4:
材料與實(shí)施例1相同，其中材料組份按重量份數(shù)配比如下:聚丙烯50份，發(fā)泡劑5份，增強(qiáng)劑9份，阻燃劑30份，抗氧劑0.4份，填料40份，消煙劑0.03份。
[0016]制備方法:先按重量份數(shù)配比稱(chēng)取原料，在高速高混機(jī)中混合15min，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為250rpm/min，一段溫度為170~180°C，二段溫度為190~200°C，三段溫度為200~230°C，四段溫度為220~230°C，五段溫度為180~190°C，最后得到發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料。
[0017]實(shí)施例5:
材料與實(shí)施例1相同，其中材料組份按重量份數(shù)配比如下:聚丙烯60份，發(fā)泡劑7份，增強(qiáng)劑10份，阻燃劑50份，抗氧劑2份，填料40份，消煙劑0.08份。
[0018]制備方法:先按重量份數(shù)配比稱(chēng)取原料，在高速高混機(jī)中混合15min，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為200rpm/min，一段溫度為170~180°C，二段溫度為190~200°C，三段溫度為200~230°C，四段溫度為220~230°C，五段溫度為180~190°C，最后得到發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料。
[0019]實(shí)施例6:
材料與實(shí)施例1相同，其中材料組份按重量份數(shù)配比如下:聚丙烯80份，發(fā)泡劑7份，增強(qiáng)劑10份，阻燃劑50份，抗氧劑2份，填料40份，消煙劑0.1份，。
[0020]制備方法:先按重量份數(shù)配比稱(chēng)取原料，在高速高混機(jī)中混合15min，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為300rpm/min，一段溫度為170~180°C，二段溫度為190~200°C， 三段溫度為200~230°C，四段溫度為220~230°C，五段溫度為180~190°C，最后得到發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯，其特征在于:由以下重量份數(shù)配比的原料配方--聚丙烯20~80份、發(fā)泡劑2~7份、增強(qiáng)劑5~10份、阻燃劑20~50、抗氧劑0.1~2份、填料20~40份、消煙劑0.01~0.1份；所述發(fā)泡劑為可膨脹微球MSH-500、F-78KD和F-36D的復(fù)配物；所述的增強(qiáng)劑為表面經(jīng)鈦酸酯偶聯(lián)劑處理的石墨烯。
2.一種發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯的制備方法，其特征在于:制備工藝步驟如下:先按重量份數(shù)配比稱(chēng)取原料，在高速高混機(jī)中混合10~15min，然后在雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒；雙螺桿擠出機(jī)的轉(zhuǎn)速為200~350rpm/min，一段溫度為170~180°C，二段溫度為190~200°C，三段溫度為200~230°C，四段溫度為220~230°C，五段溫度為180~190°C，最后得到發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯及其制備方法，其特征在于:所述聚丙烯的結(jié)晶度為50%~60%，MFR為10g/10min。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種發(fā)泡增強(qiáng)無(wú)鹵阻燃聚丙烯及其制備方法，其特征在于:所述阻燃劑為有機(jī)硅阻燃劑；所述抗氧劑為N，N’ -雙-(3-(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；?己二胺和三[2，4- 二叔丁基苯基]亞磷酸酯按照重量比為5: f 3:1復(fù)配而成；所述填料為經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑 表面處理過(guò)的碳酸鈣；所述消煙劑為鑰系消煙劑。
【文檔編號(hào)】C08K9/04GK104004269SQ201410260862
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】成文俊, 蔡銅祥, 孫龍飛 申請(qǐng)人:江蘇悅達(dá)新材料科技有限公司