一種低收縮高抗沖無(wú)鹵阻燃pp/ps合金復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)鹵阻燃改性PP材料。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烴改性材料作為通用塑料本身具有很多優(yōu)點(diǎn)，聚丙烯為無(wú)毒、無(wú)溴、無(wú)味的乳 白色高結(jié)晶的聚合物，密度只有0. 90-0. 91g/cm3,是目前所有塑料中最輕的品種之一。 聚丙烯有較高的介電系數(shù)，且隨溫度的上升，可以用來(lái)制作受熱的電器絕緣制品。它的擊穿 電壓也很高，適合用作電器配件等。其抗電壓、耐電弧性好，因而具有良好的電性能和高頻 絕緣性且不受濕度影響，但聚丙烯材料為結(jié)晶性塑料，玻璃化溫度較高，低溫時(shí)變脆，不耐 磨、易老化、不防火等缺點(diǎn)。應(yīng)用于電子電氣、LED、防火建筑等行業(yè)，須對(duì)其防火改性，滿足 行業(yè)內(nèi)的防火要求，傳統(tǒng)的防火改有以溴、銻為主的有鹵元素改性，隨著人們對(duì)環(huán)境的關(guān)注 度越來(lái)越高，加之歐盟的無(wú)鹵化進(jìn)程加快，無(wú)鹵阻燃PP成為近年來(lái)研發(fā)與應(yīng)用的熱點(diǎn)，但 傳統(tǒng)的無(wú)鹵阻燃PP，由于其阻燃體系中磷、氮成份包覆處理不好與PP相容度不高，加之阻 燃燒劑加入量大，導(dǎo)致材料綜合性能較差，且不能加入抗收縮的填充物，導(dǎo)致材料收縮率一 直很大，尺寸穩(wěn)定性差，不能在原有低收縮有鹵體系、阻燃PC、ABS、HIPS模具上作產(chǎn)品無(wú)鹵 化替代，從而限制了無(wú)鹵阻燃PP在低收縮尺寸要求與低溫高沖擊要求的部品上的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種低收縮高抗沖無(wú)鹵阻燃PP/PS合金 復(fù)合材料，解決現(xiàn)有無(wú)鹵阻燃PP存在的缺陷。
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供一種低收縮高抗沖無(wú)鹵阻燃PP/PS合金 復(fù)合材料的制備方法，解決現(xiàn)有無(wú)鹵阻燃PP存在的缺陷。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種低收縮高抗沖無(wú)鹵阻燃 PP/PS合金復(fù)合材料，按照重量百分比包括以下組分： 共聚 PP 5~60 % PS 樹脂 5~40% 相容劑3~10% 增韌劑5~20 % 復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑20~35% 抗收縮劑1~1〇% 加工助劑〇. 5~2% 分散劑〇. 5~1% 耐老化助劑0. 5~1% 潤(rùn)滑劑〇· 1~〇· 5%。
[0006] 本發(fā)明通過(guò)選用特定PP與PS基材加入處理過(guò)的復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑，加入特定的 增韌劑、相容劑、抗收縮劑、老化助劑、分散劑、加工助劑，通過(guò)處理過(guò)的復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑， 達(dá)到與基料的良好結(jié)合，消除傳統(tǒng)無(wú)鹵阻燃劑因處理不好導(dǎo)致相容性不好影響沖擊性能問(wèn) 題；通過(guò)加入一定組份的PS樹脂、減少PP的結(jié)晶性能、從而達(dá)到降低體系的收縮率、增加極 性、提升噴涂性能的目的；同時(shí)通過(guò)復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑使各組份阻燃效率更高達(dá)到降低阻熱 劑提升性能的目的；體系中選用特定的抗收縮劑，解決了傳統(tǒng)無(wú)鹵阻燃體系中加入填充物， 影響阻燃酯反應(yīng)問(wèn)題，進(jìn)而可對(duì)材料體系收縮率進(jìn)行調(diào)整，有效降低了產(chǎn)品的收縮率；加入 特定的增韌劑，有效的降低了綜合材料的玻璃化溫度，大幅提高了材料的沖擊性能與低溫 韌性、分散劑與加工助劑、老化助劑，解決傳統(tǒng)無(wú)鹵阻燃材料在加工中分解影響性能下降、 阻燃劑析出問(wèn)題，大大改善了體系的加工性能，制備出滿足高沖擊、高防火級(jí)別要求的無(wú)鹵 阻燃PP材料。
[0007] 作為優(yōu)選： 共聚 PP 20~60 % PS 樹脂 5~20% 相容劑5~10% 增韌劑5~15 % 復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑20~35% 抗收縮劑1~5% 加工助劑〇. 5~2% 分散劑〇. 5~1% 耐老化助劑0. 5~1% 潤(rùn)滑劑〇· 1~〇· 5%。
[0008] 作為優(yōu)選： 共聚 PP25~37% PS 樹脂 5-10% 相容劑3~10% 增韌劑1〇~20% 復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑20~35% 抗收縮劑5~10% 加工助劑〇. 5~2% 分散劑〇. 5~1% 耐老化助劑0. 5~1% 潤(rùn)滑劑〇· 1~〇· 5%。
[0009] 作為優(yōu)選： 共聚 PP15~27% PS 樹脂 15~30% 相容劑3~10% 增韌劑1〇~15% 復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑20~35% 抗收縮劑5~10% 加工助劑0. 5~2% 分散劑〇. 5~1% 耐老化助劑0. 5~1% 潤(rùn)滑劑〇· 1~〇· 5%。
[0010] 作為優(yōu)選： 共聚 PP5~25% PS 樹脂 25~40% 相容劑3~10% 增韌劑5~15% 復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑20~35% 抗收縮劑5~10% 加工助劑〇. 5~2% 分散劑〇. 5~1% 耐老化助劑0. 5~1% 潤(rùn)滑劑〇· 1~〇· 5%。
[0011] 作為優(yōu)選：所述共聚PP的熔融指數(shù)MI為3-10g/10min的高沖擊聚丙烯。
[0012] 作為優(yōu)選：所述PS樹脂的的熔融指數(shù)MI為3-15g/10min。
[0013] 作為優(yōu)選：相容劑：PP-MAH、SEBS-MAH、SBS、SEBS、MOE-MAH中的一種；抗收縮劑：短 切纖維、晶須、玻纖、滑石粉中的一種；增韌劑：乙烯、丙烯、辛烯共聚物中的一種；無(wú)鹵阻燃 劑：磷氮系類、氮系、無(wú)機(jī)氧化物類中的一種；加工助劑：PE蠟、EVA蠟、PP蠟中的一種；分散 劑為酰胺類的一種；耐老化助劑為受阻酚類與亞磷酸脂類。
[0014] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題之二，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種低收縮高抗沖無(wú)鹵阻燃 PP/PS合金復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： 第一步：將共聚PP、PS樹脂、相容劑、增韌劑、抗收縮劑、加工助劑、耐老化劑、潤(rùn)滑劑、 分散劑按比例放入高速混料機(jī)中高混3~5分鐘； 第二步：再按比例加入無(wú)鹵阻燃劑吸收劑高混2~4分鐘使各組分能充分混合均勻； 第三步：將混合好的原料在長(zhǎng)經(jīng)比為40 :1的雙縲桿擠出機(jī)擠出，通過(guò)雙螺桿的充分分 散，使納米填充與基料、增韌劑效果得到充分放大，擠出機(jī)加工溫度設(shè)定為十個(gè)溫區(qū)，每個(gè) 溫區(qū)的溫度依次為 190°C、200 °C、205°C、205°C、200°C、215°C、215 °C、200°C、205 °C、210°C ; 真空度控制在-0. 08MPA，確保加工過(guò)程中低分子物充分排出。
[0015] 本發(fā)明以高沖擊聚烯烴基材，加入PS樹脂、增韌劑、復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑、分散劑、加 工助劑、耐老化助劑混合后，通過(guò)處理過(guò)復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑達(dá)到與PP基料充分結(jié)合滿足無(wú) 鹵阻燃、降低性能衰減目的，利用加入特定增韌劑，達(dá)到進(jìn)一步提升材料整體沖擊性能的目 的，加入分散劑、加工助劑、老化助劑以達(dá)到充分分散無(wú)鹵阻燃劑，提升性能、防止材料在加 工中分解降低性能的目的。
[0016] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所帶來(lái)的有益效果是： 本發(fā)明通過(guò)選用特定PP與PS基材加入處理過(guò)的復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑，加入特定的增韌劑、 相容劑、抗收縮劑、老化助劑、分散劑、加工助劑，通過(guò)處理過(guò)的復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑，達(dá)到與基 料的良好結(jié)合，消除傳統(tǒng)無(wú)鹵阻燃劑因處理不好導(dǎo)致相容性不好影響沖擊性能問(wèn)題；通過(guò) 加入一定組份的PS樹脂、減少PP的結(jié)晶性能、從而達(dá)到降低體系的收縮率、增加極性、提升 噴涂性能的目的；同時(shí)通過(guò)復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑使各組份阻燃效率更高達(dá)到降低阻熱劑提升性 能的目的；體系中選用特定的抗收縮劑，解決了傳統(tǒng)無(wú)鹵阻燃體系中加入填充物，影響阻燃 酯反應(yīng)問(wèn)題，進(jìn)而可對(duì)材料體系收縮率進(jìn)行調(diào)整，有效降低了產(chǎn)品的收縮率；加入特定的增 韌劑，有效的降低了綜合材料的玻璃化溫度，大幅提高了材料的沖擊性能與低溫韌性、分散 劑與加工助劑、老化助劑，解決傳統(tǒng)無(wú)齒阻燃材料在加工中分解影響性能下降、阻燃劑析出 問(wèn)題，大大改善了體系的加工性能，制備出滿足高沖擊、高防火級(jí)別要求的無(wú)鹵阻燃PP材 料。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 實(shí)施例1 一種低收縮高抗沖無(wú)鹵阻燃PP/PS合金復(fù)合材料，按照重量百分比包括以下組分：共 聚PP 20~60 %，PS樹脂5~20%，相容劑5~10%，增韌劑5~15 %，復(fù)配無(wú)鹵阻燃劑20~35%，抗 收縮劑1~5%，加工助劑0. 5~2%，分散劑0. 5~1%，耐老化助劑0. 5~1%，潤(rùn)滑劑0. 1~0. 5%。
[0018] 所述共聚PP的熔融指數(shù)MI為3-10g/10min的高沖擊聚丙烯；所述PS樹脂的的熔 融指數(shù) MI 為 3-15g/10min ;相容劑：PP-MAH、SEBS-MAH、SBS、SEBS、MOE-MAH 中的一種；抗收 縮劑：短切纖維、晶須、玻纖、滑石粉中的一種；增韌劑：乙烯、丙烯、辛烯共聚物中的一種； 無(wú)鹵阻燃劑：磷氮系類、氮系、無(wú)機(jī)氧化物類中的一種；加工助劑：PE蠟、EVA蠟、PP蠟中的 一種；分散劑為酰胺類的一種；耐老化助劑為受阻酚類與亞磷酸脂類。
[0019] 制備方法 第一步：將共聚PP (蘭州石化公司PP K8003)、PS樹脂（PH88奇美公司）、相容劑PC-I (柏晨)、增韌劑乙烯、辛烯共聚物（Ρ0Ε、?？松梨诠荆?、耐老化助劑（巴斯夫1010、巴斯 夫168)、加工助劑（聚乙烯蠟657霍尼維爾公司）、分散