[發明專利]一種無鹵阻燃復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510547999.6
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105086161B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 李天林;鄺淼
• 申請（專利權）人: 廣州敬信高聚物科技有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L75/06;C08L51/06;C08L51/00;C08K13/02;C08K3/32;C08K5/3492;C08K3/38;C08K5/54
• 代理公司: 廣州市越秀區哲力專利商標事務所(普通合伙)44288
• 代理人: 張耐寒

技術領域

本發明涉及一種無鹵阻燃復合材料及其制備方法，尤其涉及一種聚丙烯/熱塑性聚氨酯彈性體無鹵阻燃復合材料及其制備方法。

背景技術

作為五大通用塑料之一，聚丙烯(PP)的綜合力學性能優異，具有良好的介電性能和高頻絕緣性且不受濕度影響，除此之外，PP還具有較高的耐熱性，化學性能好，幾乎不吸水，與絕大多數化學藥品不反應。因為其優良的綜合性能，PP已經成為了我們日常生活中不可缺少的基礎材料，特別是在家用電器、塑料管材、高透材料和電線電纜材料領域。然而，PP也有缺點，其低沖擊韌性和易燃性顯得尤為致命。所以，PP增韌和PP阻燃一直都是學術和工業材料研究的熱點和難點。

為改善PP的韌性,已研究開發了乙烯-辛烯共聚物(POE)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、三元乙丙橡膠(EPDM)、天然橡膠(NR)和丁基橡膠(IIR)等多種彈性體與PP的共混材料與制品。這些彈性體能有效地改善PP的韌性，但是，這些組分材料均體現非極性特點，限制了PP及這些PP復合材料在某些場合的應用，尤其是要求具有一定極性和親水性的場合，如印刷涂裝。

因此，開發出阻燃效果良好，機械性能優異，適用范圍廣泛的新型聚丙烯材料具有重要的現實意義。

發明內容

本發明的目的在于避免現有技術中的不足之處而提供一種力學性能良好，阻燃性能高效、潔凈環保的無鹵阻燃復合材料。

本發明的另一目的在于提供一種工藝簡單的無鹵阻燃復合材料的制備方法。

本發明的第一目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種無鹵阻燃復合材料，其特征在于：所述復合材料包括以重量百分比計如下成分：聚丙烯(PP)：28-64.5％；熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)：10-20％；增容劑：5-10％；無鹵阻燃劑：15-25％；阻燃協效劑：5-15％；偶聯劑：0.5-2％；上述成分的重量百分比之和為100％。

優選地，所述聚丙烯為共聚型聚丙烯。

優選地，所述共聚型聚丙烯選用臺灣永嘉化學工業股份有限公司生產的3015型號共聚型聚丙烯。

優選地，所述熱塑性聚氨酯彈性體為聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體。

優選地，所述聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體選用美國路博潤公司生產的BF85型號聚酯型TPU，它的極限氧指數為26-28。

優選地，所述增容劑為EDPM-g-MAH或POE-g-MAH。

其中，EDPM-g-MAH為三元乙丙橡膠(EDPM)與馬來酸酐(MAH)的接枝物；POE-g-MAH為聚烯烴彈性體(POE)和馬來酸酐(MAH)的接枝物。

優選地，所述增容劑為POE-g-MAH。

優選地，所述無鹵阻燃劑為次磷酸鋁或二乙基次膦酸鋁。

優選地，所述無鹵阻燃劑為次磷酸鋁。

優選地，所述阻燃協效劑為三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)和硼酸鋅的復配阻燃劑。

優選地，所述復配阻燃劑中三聚氰胺氰尿酸鹽和硼酸鋅的質量比為1：1；所述次磷酸鋁和所述復配阻燃劑的質量比為2：1。

優選地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。

優選地，所述硅烷偶聯劑選用硅烷偶聯劑KH560。

本發明的第二目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種無鹵阻燃復合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)按照配方配比將所有原料混合，攪拌均勻，得到混合物；

2)將攪拌均勻的混合物送進擠出機，混合物在擠出機中進行反應，反應時間為3-5min，反應溫度180-190℃,得到處于熔融狀態的混合料；

3)將處于熔融狀態的混合料擠壓成條狀流出后，首先進入水下冷卻處理，然后進行切粒操作，獲得聚丙烯/熱塑性聚氨酯彈性體復合材料粒料。

相比現有技術，本發明的有益效果在于：

(1)由于TPU既具有橡膠的高彈性，又具有熱塑性塑料的加工性，它具有優良的彈性、耐磨性、耐油性、耐老化和較強的極性等。本發明將TPU與PP混合制備出PP/TPU復合材料，可以明顯改善PP沖擊韌性低的缺點，同時還可以增加PP的耐磨性和耐油性。

(2)PP/TPU復合材料制備工藝簡單，力學性能良好，耐高溫，阻燃性能高效，潔凈環保。TPU極性的引進擴大了PP的應用領域，可廣泛用于汽車和家電零配件、電線電纜等領域。

(3)本發明選用共聚型PP，共聚型PP比均聚PP有著更好的沖擊強度和耐低溫性。