[發明專利]一種高纖維含量的連續玄武巖纖維增強阻燃型PP母粒及其應用

在審

• 申請號: 201510460912.1
• 申請日: 2015-07-30
• 公開（公告）號: CN105733091A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 孔小寅
• 申請（專利權）人: 南京京錦元科技實業有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08K7/10;C08K5/3492;C08K3/22;C08K3/04;C08L51/06;C08K13/06;C08J3/22
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖念

技術領域

本發明屬于材料改性領域，涉及一種高纖維含量的、連續玄武巖纖維增強的、阻燃型的PP母粒。

背景技術

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的新型無機環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。玄武巖連續纖維不僅穩定性好，而且還具有電絕緣性、抗腐蝕、抗燃燒、耐高溫等多種優異性能。此外，玄武巖纖維的生產工藝產生的廢棄物少，對環境污染小，產品廢棄后可直接轉入生態環境中，無任何危害，因而是一種名副其實的綠色、環保材料。

玄武巖纖維與碳纖維、芳綸、超高分子量聚乙烯纖維(UHMWPE)等高技術纖維相比，除了具有高技術纖維高強度、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、適應于各種環境下使用等優異性能，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濟基礎產業發展需求的新的基礎材料和高技術纖維。

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下并合而成的玄武巖纖維制品，該粗紗表面經過硅烷偶聯劑處理，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聚丙烯(isotacticpolyprolene)、無規聚丙烯(atacticpolypropylene)和間規聚丙烯(syndiotacticpolypropylene)三種。

聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內。通常為半透明無色固體，無臭無毒。由于結構規整而高度結晶化，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點。密度小，是最輕的通用塑料。

在材料改性中，短切玻纖、連續玻纖均可以增強PP并已經有了成熟應用，其中長玻纖增強PP比以往的額短玻纖增強PP,在力學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，應用仍然受到限制。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種高纖維含量的連續玄武巖纖維增強阻燃型PP母粒。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明提供的一種高纖維含量的連續玄武巖纖維增強阻燃型PP母粒：其組分按質量百分比由以下組分組成：

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％、鋁鋯偶聯劑：0.1-2％、氫氧化鋁：0.1-6％、分子篩：0.1-3％、黑色母：0.1-1％。

上述制備過程如下：

a、按照質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，此處應當設置一定螺桿組合參數，螺桿組合參數的設置是為了提供適當的剪切強度，讓物料能夠充分的混合；物料通過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；

c、連續玄武巖纖維以無捻粗紗的形式，被牽引設備牽引，從紗團中退解，在此過程中，因為無捻粗紗退解后會產生捻度，會造成纖維開束困難，因此需要利用退解設備來消除退解過程中的捻度，同時需要利用張力調整設備，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；