[發明專利]一種芳綸漿粕增強膨脹阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法有效

申請號：	201210047436.7	申請日：	2012-02-28
公開（公告）號：	CN102604212A	公開（公告）日：	2012-07-25
發明（設計）人：	李錦春;劉石;任強	申請（專利權）人：	常州大學
主分類號：	C08L23/12	分類號：	C08L23/12;C08L23/14;C08L51/06;C08L77/10;C08K9/06;C08K7/22;B29C47/92
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種漿粕增強膨脹阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及一種高分子復合材料的制備方法，特別是一種芳綸漿粕增強膨脹阻燃聚丙烯復合材料的制備方法。

背景技術

聚丙烯（PP）具有良好的力學性能、加工性能、耐化學腐蝕性、電絕緣性和無毒輕質等特點，是一種綜合性能優良的通用塑料，廣泛應用于家電、電子、建筑材料、汽車工業、紡織、裝飾等領域；由于聚丙烯易燃燒，如其氧指數僅為17-18，燃燒時會產生大量的熔滴，如果燃燒不充分會釋放出例如CO等有毒氣體，火災危害性較大等，限制了其使用范圍；隨著聚丙烯在一些對產品阻燃性能有一定要求的領域如建筑、汽車工業的廣泛應用，因此在保證聚丙烯力學性能達到制品要求的前提下如何提高聚丙烯的阻燃性能是一個十分重要的課題。

膨脹型阻燃劑（IFR）被認為是最有發展潛力的一種環保型阻燃劑，一般由酸源、氣源、炭源三部分組成。聚磷酸銨（APP）是最常用的酸源和氣源，季戊四醇類多羥基化合物是最常用的炭源；IFR的阻燃機理是加熱到一定溫度酸源釋放出無機酸與多元醇酯化脫水成炭，粘稠的炭化產物在氣源釋放的惰性氣體的作用下發生膨脹，形成彭松的炭層，這種炭層具有隔熱、隔氧、抑煙、防熔滴等作用；中國專利CN102134352A公開了采用由多聚磷酸銨（APP）與新型三嗪類成炭劑復配成的膨脹型阻燃劑，將30%膨脹型阻燃劑添加到聚丙烯中可以大大地提高材料的阻燃性能，同時這種復合材料具有無毒，低煙，綠色環保等優點，但是力學性能同時也會大幅度下降。

采用填料增強膨脹阻燃聚丙烯是目前研究的重點，郝冬梅在文獻（無鹵膨脹型阻燃劑ANTI-610阻燃玻纖增強聚丙烯的研究，全國阻燃學術年會論文集，2008，74-77）中報道了短玻纖增強膨脹阻燃聚丙烯復合材料，但是采用短玻纖增強會使得材料的密度增加，沖擊強度下降；芳綸漿粕（PPTA-pulp）是芳綸纖維的原纖化產品，表面呈毛絨狀纖維叢生，毛羽豐富，粗糙，纖維軸向尾端原纖化成針狀，這些原纖沿著漿粕的軸向有規則的取向排列；芳綸纖維不僅機械性質優異，而且不會熔融，超過570℃才逐步分解碳化，180℃下長期使用，強度和模量不會變化；PPTA-pulp相比較碳纖維和玻璃纖維的顯著優點在于PPTA-pulp具有很好的韌性，因此不論在如何激烈的混合加工過程中都不會降低其長徑比，同時密度更小；李錦春在文獻（芳綸漿粕增強聚丙烯復合材料的結構與性能，化工學報，2007，12(58)：3192-3196）中報道了采用芳綸漿粕對聚丙烯進行增強改性，這類復合材料與玻纖增強的復合材料相比具有質輕等特點，因此被應用于汽車工業，建筑材料，紡織等領域，如何提高這類復合材料的阻燃性能已被高度關注，用芳綸漿粕增強膨脹阻燃聚丙烯復合材料尚未見相關報道。

發明內容

本發明的目的在于利用具有高強度的芳綸漿粕增強膨脹阻燃聚丙烯，依靠其復合作用，利用纖維的高強度以承受應力，利用基體樹脂的塑性流動及其與纖維的粘結性以傳遞應力，提供一種阻燃性能及力學性能均能達到產品要求的無鹵阻燃輕質聚丙烯復合材料。

本發明一種芳綸漿粕增強膨脹阻燃聚丙烯復合材料，其組分以重量份計算為：

聚丙烯?100份；

膨脹型阻燃劑?25~30份；

芳綸漿粕?1~10份；

聚丙烯接枝馬來酸酐?5~10份；

硅烷偶聯劑?1~2份。

本發明所使用的聚丙烯為均聚或共聚聚丙烯，熔融指數為2.5~8.5g/10min。

本發明所使用的膨脹型阻燃劑為普塞呋（清遠）磷化學有限公司的EPFR-100D，其應用于聚丙烯的擠出過程不會有水滑情況，這種阻燃劑含酸源、氣源、碳源，以成炭、膨脹機理起到阻燃作用。

本發明所使用的芳綸漿粕的密度為1.03-1.04g/cm³。

本發明所使用的聚丙烯接枝馬來酸酐其接枝率為1%。