[發明專利]一種玄武巖纖維增強環保阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210422369.2
• 申請日: 2012-10-30
• 公開（公告）號: CN102942737A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發明（設計）人: 楊澤;夏建盟;邵華;何威;肖鵬
• 申請（專利權）人: 上海金發科技發展有限公司;金發科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K13/04;C08K7/10;C08K3/34;C08K5/03;C08K5/136;C08K5/1515;B29C47/92
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

技術領域

本發明涉及一種玄武巖纖維增強環保阻燃聚丙烯材料及其制備方法，具體涉及一種使用溴類化合物作為阻燃劑、玄武巖纖維作為增強介質的無鹵阻燃聚丙烯復合材料的制備方法。

背景技術

聚丙烯是最重要的通用塑料之一，其塑料制品已經觸及到我們日常生活中的方方面面，如家電外殼、汽車零部件、冷熱水管等。但隨著人們安全意識的逐漸提高，防火性能也成了改性聚丙烯的一個重要的發展方向。在目前所使用的幾種阻燃技術中，應用最廣泛的是溴系阻燃劑，因為溴類阻燃劑的阻燃效果好，效率高，使用方便，與樹脂相溶性最好且便于加工。用其阻燃的聚丙烯復合材料的力學性能好，且性價比高，技術成熟。其次為無鹵膨脹型阻燃劑，再其次為無機填充阻燃劑。

玄武巖作為一種火山巖，它是在地球深處經過高溫高壓和漫長的歷史演變而成。玄武巖纖維,是玄武巖石料在1450℃～1500℃熔融后，通過鉑銠合金拉絲漏板高速拉制而成的纖維。玄武巖纖維具有非人工合成的純天然性，加之生產過程無害，且產品壽命長，是一種低成本﹑高性能﹑潔凈程度理想的新型綠色主動環保材料。由于玄武巖熔化過程中沒有硼和其他堿金屬氧化物排出，使玄武巖纖維制造過程的池爐排放煙塵中無有害物質析出，不向大氣排放有害氣體，無工業垃圾及有毒物質污染環境。玄武巖纖維在很大程度上可代替玻璃纖維，被廣泛用于航天航空、石油化工、汽車、建筑等多領域。

玄武巖纖維的優點在于：具有高的彈性模量和抗拉強度。玄武巖纖維的彈性模量為：9100kg/mm2～11000kg/mm2，高于無堿玻纖、石棉、芳綸纖維、聚丙稀纖維和硅纖維。玄武巖纖維的抗拉強度為3800～4800MPa，比大絲束碳纖維、芳綸、PBI纖維、鋼纖維、硼纖維、氧化鋁纖維都要高，與S玻璃纖維相當。所以玄武巖纖維作為聚丙烯的增強介質，可以大大增強聚丙烯材料的剛性和柔性，提高其力學性能。

發明內容

本發明的目的是提供一種玄武巖纖維增強環保阻燃聚丙烯復合材料，在聚丙烯復合材料制備過程中加入了玄武巖纖維，提高了復合材料的力學性能，如拉伸強度、彎曲強度、彎曲模量等都顯著提高，使得該聚丙烯復合材料的應用范圍更加寬廣。

本發明的另一個目的是為了提供這種環保阻燃聚丙烯復合材料的制備方法

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種玄武巖纖維增強環保阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于：包含以下按重量百分數計的原料：

所述熱穩定劑選自酚類、胺類、亞磷酸酯類、半受阻酚類、杯芳烴類和硫代二丙酸二月桂酯熱穩定劑中的一種或兩種以上的混合物。

其中，所述的酚類熱穩定劑為雙酚A、雙酚C以及2,6-二叔丁基對甲酚中的一種或兩種以上的混合物；所述的胺類熱穩定劑為苯基對苯二胺、二苯基對苯二胺、4-羥基十二烷酰替苯胺和4-羥基十八烷酰替苯胺中的一種或兩種以上的混合物;所述的亞磷酸酯類熱穩定劑為亞磷酸三壬基苯酯、亞磷酸三苯酯和亞磷酸辛二苯酯中的一種或兩種以上的混合物；所述的半受阻酚類熱穩定劑為1,3,5-三甲基-2,4,6-三（3,5-二叔丁基-4-羥基芐基）苯、三甲基苯和2,2’-甲撐雙（4-乙基-6-叔丁基苯酚）中的一種或兩種以上的混合物；所述的杯環烴類熱穩定劑為對叔丁基杯[4]芳烴、對叔丁基杯[6]芳烴和對叔丁基杯[8]芳烴中的一種或兩種以上的混合物合物；

所述加工助劑選自低分子酯類、金屬皂類、硬脂酸復合酯類和酰胺類的一種或兩種以上的混合物。

其中，所述的低分子酯類加工助劑為硬脂酸丁脂、硬脂酸單甘油酯和三硬脂酸甘油酯中的一種或兩種以上的混合物；所述的金屬皂類加工助劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鋅和硬脂酸鎂中的一種或兩種以上的混合物；所述的硬脂酸復合酯類加工助劑為三聚甘油單硬脂酸酯、聚甘油單硬脂酸酯和山梨醇酐單硬脂酸酯中的一種或兩種以上的混合物；所述的酰胺類加工助劑為油酯酰胺、硬脂酰胺和乙撐雙硬脂酰胺中的一種或兩種以上的混合物。

所述的溴系阻燃劑為十溴二苯乙烷、四溴雙酚A或溴化環氧中的一種或兩種以上的組合物。

所述協效阻燃劑為三氧化二銻、多聚磷酸銨、銻酸鹽、硼酸鹽、偏硼酸鹽、氧化鉬、聚四氟乙烯、亞磷酸酯類中的一種兩種以上混合物。

所述相容劑為極性單體接枝聚合物，選自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-α-乙烯-辛烯共聚物、苯乙烯與丁二烯的共聚物、聚乙烯-聚苯乙烯-聚丙烯三元共聚物、乙烯-丙烯-丁二烯三元共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物中的一種或幾種的混合物；