[發(fā)明專利]一種連續(xù)玄武巖纖維增強阻燃型PP母粒的制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510460346.4
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN105086136A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孔小寅
• 申請（專利權(quán)）人: 南京京錦元科技實業(yè)有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08K13/06;C08K9/04;C08K7/10;C08K3/04;C08K3/32;C08K3/22;C08J3/22;B29B9/06
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖念

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料改性領(lǐng)域，涉及一種高纖維含量的、連續(xù)玄武巖纖維增強的、阻燃型的PP母粒。

背景技術(shù)

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連續(xù)纖維。類似于玻璃纖維,其性能介于高強度S玻璃纖維和無堿E玻璃纖維之間，純天然玄武巖纖維的顏色一般為褐色,有些似金色。玄武巖纖維是一種新出現(xiàn)的新型無機環(huán)保綠色高性能纖維材料，它是由二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵和二氧化鈦等氧化物組成的玄武巖石料在高溫熔融后，通過漏板快速拉制而成的。玄武巖連續(xù)纖維不僅穩(wěn)定性好，而且還具有電絕緣性、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優(yōu)異性能。此外，玄武巖纖維的生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的廢棄物少，對環(huán)境污染小，產(chǎn)品廢棄后可直接轉(zhuǎn)入生態(tài)環(huán)境中，無任何危害，因而是一種名副其實的綠色、環(huán)保材料。

玄武巖纖維與碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)等高技術(shù)纖維相比，除了具有高技術(shù)纖維高強度、高模量的特點外，玄武巖纖維還具有耐高溫性佳、抗氧化、抗輻射、絕熱隔音、過濾性好、抗壓縮強度和剪切強度高、適應(yīng)于各種環(huán)境下使用等優(yōu)異性能，且性價比好，是一種純天然的無機非金屬材料，也是一種可以滿足國民經(jīng)濟基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求的新的基礎(chǔ)材料和高技術(shù)纖維。

玄武巖纖維無捻粗紗，是用多股平行原絲或單股平行原絲在不加捻的狀態(tài)下并合而成的玄武巖纖維制品，該粗紗表面經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理，對PP具有一定的親和能力。

PP(聚丙烯)，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯(isotacticpolyprolene)、無規(guī)聚丙烯(atacticpolypropylene)和間規(guī)聚丙烯(syndiotacticpolypropylene)三種。

聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。通常為半透明無色固體，無臭無毒。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點可高達167℃。耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點。密度小，是最輕的通用塑料。

在材料改性中，短切玻纖、連續(xù)玻纖均可以增強PP并已經(jīng)有了成熟應(yīng)用，其中長玻纖增強PP比以往的額短玻纖增強PP,在力學(xué)性能方面有了很多提高，但是玻纖增強PP仍然存在模量偏低、耐溫性偏低及阻燃效果不夠理想等情況，以至于在一些耐熱、模量、阻燃要求高的場合，應(yīng)用仍然受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種高纖維含量的連續(xù)玄武巖纖維增強阻燃型PP母粒的制備方法。

技術(shù)方案：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種高纖維含量的連續(xù)玄武巖纖維增強阻燃型PP母粒的制備方法，其制備步驟如下：

a、按照質(zhì)量百分含量稱職以下組分：玄武巖纖維：55-60％、均聚PP：25-40％、馬來酸酐接枝PP：2-6％、納米石墨烯：0.1-1％、磷酸鹽助劑：0.1-1％、鋁鋯偶聯(lián)劑：0.1-2％、氫氧化鋁：0.1-6％、分子篩：0.1-3％、黑色母：0.1-1％；

b、然后將物料進入雙螺桿擠出機，考慮到物料嚙合的均勻性，此處應(yīng)當(dāng)設(shè)置一定螺桿組合參數(shù)，螺桿組合參數(shù)的設(shè)置是為了提供適當(dāng)?shù)募羟袕姸龋屛锪夏軌虺浞值幕旌希晃锪贤ㄟ^螺桿的剪切作用成為熔融體，在螺桿的推送下，進入十字模頭系統(tǒng)；

c、連續(xù)玄武巖纖維以無捻粗紗的形式，被牽引設(shè)備牽引，從紗團中退解，在此過程中，因為無捻粗紗退解后會產(chǎn)生捻度，會造成纖維開束困難，因此需要利用退解設(shè)備來消除退解過程中的捻度，同時需要利用張力調(diào)整設(shè)備，對纖維進行初步的開束處理，讓無捻粗紗能夠平整的，略有開束的進入十字模頭的浸漬池中；

d、在浸漬池中，無捻粗紗接觸到經(jīng)過雙螺桿嚙合、混合并推送的熔體，同時利用浸漬池中的若干根不同位置的張力棒，繼續(xù)進行開束，最終，單絲化的連續(xù)纖維和熔體物料形成浸潤；隨著牽引設(shè)備的牽引，熔體和纖維混合在一起，通過十字模頭末端經(jīng)過設(shè)計的銅嘴離開浸漬池，以截面為圓形長條的形式在牽引設(shè)備的帶動下運動；之后，經(jīng)過水冷，進入造粒設(shè)備，在造粒設(shè)備中被切刀切割成長度12毫米左右的粒子，得到成品。

進一步地，所述玄武巖纖維是經(jīng)過偶聯(lián)劑處理的2400TEX連續(xù)玄武巖纖維。

進一步地，所述玄武巖纖維的單絲直徑9微米。

進一步地，所述均聚PP的MI為60-80。