[發明專利]一種聚烯烴基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910110198.1
• 申請日: 2019-02-11
• 公開（公告）號: CN110857345A
• 公開（公告）日: 2020-03-03
• 發明（設計）人: 張用兵;王彥輝;張興剛;張銳濤;魏凱耀
• 申請（專利權）人: 洛陽雙瑞橡塑科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L27/18;C08L51/06;C08L83/04;C08K13/04;C08K7/14;C08K9/10;C08K3/02;C08K5/3492;C08K7/24
• 代理公司: 北京市中聯創和知識產權代理有限公司 11364
• 代理人: 顏健;康秀敏

1.一種聚烯烴基復合材料，其特征在于，所述聚烯烴基復合材料包含如下的原料：聚烯烴基樹脂、活性膨脹蛭石微粉、玻璃纖維增強體系、納米無機礦物填充體系、無鹵阻燃抑煙抗滴落體系、發泡劑體系、抗靜電劑體系、潤滑劑、熱氧穩定劑體系、界面相容劑、超分散包覆劑、助劑材料。

2.根據權利要求1所述的聚烯烴基復合材料，其特征在于，所述聚烯烴基復合材料的原料組分的重量份如下：聚烯烴基樹脂40～70份、活性膨脹蛭石微粉20～50份、玻璃纖維增強體系10～30份、納米無機礦物填充體系15～40份、無鹵阻燃抑煙抗滴落體系10～40份、發泡劑體系0.5～3份、抗靜電劑體系1～5份、潤滑劑體系0.5～3份、熱氧穩定劑體系0.2～0.8份、界面相容劑體系0.5～3份、超分散包覆劑0.2～0.8份、助劑材料0.5～3份。

3.根據權利要求1所述的聚烯烴基復合材料，其特征在于，所述聚烯烴基樹脂為由低密度聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯中的一種或多種和高密度聚乙烯復配所制備的復合材料。

4.根據權利要求1所述的聚烯烴基復合材料，其特征在于，所述活性膨脹蛭石微粉是指經硅烷偶聯劑和十六烷基三甲基溴化銨有機插層處理的膨脹蛭石微粉，其顆粒直徑為50～150μm。

5.根據權利要求1所述的聚烯烴基復合材料，其特征在于，所述玻璃纖維增強體系由短切玻璃纖維、長切玻璃纖維、玻纖增強聚乙烯、玻纖增強聚丙烯中的一種或多種組成，所使用的短切玻璃纖維為單絲纖維直徑8～12μm、長度5～10mm并經表面活化處理的玻璃纖維。

6.根據權利要求1所述的聚烯烴基復合材料，其特征在于，所述納米無機礦物填充體系為納米碳酸鈣、納米滑石粉、納米二氧化硅中的一種或多種和硅灰石纖維、玄武巖纖維、碳酸鈣晶須、鈦酸鉀晶須中的一種或多種按照比例復配組成。

7.根據權利要求1所述的聚烯烴基復合材料，其特征在于，所述無鹵阻燃抑煙抗滴落體系為無鹵阻燃劑、協效阻燃劑、抗滴落劑按照(10～30):(5～20):(3～10)比例配制，其中無鹵阻燃劑為采用聚烯烴樹脂基體制備的紅磷母粒或微囊紅磷，協效阻燃劑由三聚氰胺與氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化二鋁中的一種或多種按照比例混配制得，抗滴落劑的主要成分為聚四氟乙烯微粉顆粒。

8.根據權利要求1所述的聚烯烴基復合材料，其特征在于，所述發泡劑體系為偶氮二甲酰胺、碳酸氫鈉或對甲苯磺酰胺基脲中的一種或兩種復配組成，其發泡溫度范圍為155℃～190℃。

9.根據權利要求1所述的聚烯烴基復合材料，其特征在于，所述超分散包覆劑是由有機硅氧烷類偶聯劑與鈦酸酯類偶聯劑和鋁酸酯類偶聯劑以及白油按照(3～6):(0.5～1):(0.5～1):(0～5)比例配制的或由有機硅氧烷類偶聯劑與鈦酸酯類偶聯劑和鋁酸酯類偶聯劑以及硅油按照(3～6):(0.5～1):(0.5～1):(0～5)比例配制的。

10.根據權利要求1～9任一項所述聚烯烴基復合材料的制備方法，其特征在于：包括如下步驟：

(1)活性膨脹蛭石微粉制備：稱取一定量的膨脹蛭石放入真空干燥箱中，90～100℃干燥2～4h至恒重，取出待用；按照質量比2：3：1配制硅烷偶聯劑、乙醇和十六烷基三甲基溴化銨混合溶液高速攪勻后得活性溶劑，靜置待用；按照質量比1:2分別稱取干燥后的膨脹蛭石和配制好的活性溶劑放入攪拌器中在80～90℃條件下恒溫攪拌6～8h后排出，冷卻至室溫靜置12～24h，經過多次真空抽濾、洗滌至用硝酸銀溶液檢測無沉淀為止；最后放入100～110℃烘箱干燥10～12h至恒重，冷卻至室溫待用；

(2)原料干燥：先通過干燥系統將各種原料進行烘干處理，烘干溫度60～100℃，烘干時間8～12h；然后將烘干后的原料經皮帶輸送系統送至預混倉庫；

(3)原料混配：a.于溫度為25-30℃條件下按照配方要求首先將聚烯烴基樹脂、玻璃纖維增強體系、界面相容劑倒入預混料倉，并將超分散包覆劑用噴壺均勻噴灑在其表面后經螺桿提升機快速輸送至高混機中攪拌，攪拌時間3～10min，攪拌速度300～500r/min；b.于溫度為25-30℃條件下按照配方要求將納米無機礦物填充體系、無鹵阻燃抑煙抗滴落體系、發泡劑體系、抗靜電劑體系、潤滑劑體系、熱氧穩定劑體系、助劑材料倒入預混料倉經螺桿提升機快速輸送至高混機攪拌，以1000～1500r/min的攪拌速度攪拌10～15min或設定高混機物料溫度由室溫提升至80℃-110℃；c.待高混機達到設定的攪拌時間或物料溫度后物料快速排放至低溫冷卻混料機攪拌倉，以150～300r/min的攪拌速度攪拌20～40min或達到低溫冷卻混料機設定的物料溫度20℃～40℃后，冷卻攪拌完成，排出投入物料運輸箱待用；

(4)物料上倉：將配置好的物料按需通過真空上料機輸送至高溫密煉機下料斗中；

(5)一階塑化：啟動高溫密煉機喂料器和轉子轉動塑化物料，溫度150℃～200℃，轉速40～100r/min，時間20～50min；

(6)二階成型：塑化完成的物料經單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機根據制品截面尺寸需求成型，其中螺桿溫度150℃～200℃，轉速5～50r/min；

(7)包裝入庫：成品經保壓冷卻后，定長鋸切，包裝輸送至成品倉庫。