[發明專利]一種高性能纖維增強熱塑性無鹵阻燃復合材料及制備方法

在審

• 申請號: 202010083848.0
• 申請日: 2020-02-10
• 公開（公告）號: CN111154185A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 張雷;李堅;田琴;王千里
• 申請（專利權）人: 貴州富斯特化工材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L33/20;C08L55/02;C08K13/06;C08K7/14;C08K7/06;C08K3/34;C08K5/053;C08K5/523;C08K5/5333;C08K5/5313;C08J5/04
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本發明公開了一種高性能纖維增強熱塑性無鹵阻燃復合材料，按重量份數計算，包括熱塑性基體樹脂50～80份、阻燃劑6～10份、纖維10～30份、協效劑0.5～2份、抗氧劑0.5份、以及成炭劑0.5～1份為制備原料。本發明還提出一種高性能纖維增強熱塑性無鹵阻燃復合材料的制備方法，按重量份數計算取各組分，將熱塑性基體樹脂、阻燃劑、纖維、協效劑、抗氧劑、以及成炭劑進行在80℃下進行干燥。本發明材料來源廣泛，易于獲取，使用效果好。

技術領域

本發明涉及化學技術領域，尤其涉及一種高性能纖維增強熱塑性無鹵阻燃復合材料及制備方法。

背景技術

熱塑性基體樹脂是一類非常重要的樹脂，可以通過擠出、注塑等加工成各種形狀的塑料產品，也可再次回收利用，主要包括聚丙烯、尼龍6、尼龍66、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、熱塑性聚氨酯彈性體、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對羥基苯甲酸酯、熱塑性聚酯彈性體、高溫尼龍、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚等。由于熱塑性基體樹脂來源豐富，價格低廉，可以加工成各種形狀的產品，而且熱塑性基體樹脂還可以回收再利用。但是熱塑性基體樹脂易燃燒，燃燒時有熔滴現象，使熱塑性基體樹脂在汽車、電子產品、電子電力設備、交通等對阻燃性能要求的領域受到限制，因此，對熱塑性基體樹脂進行阻燃改性是非常有必要的；但是，目前，熱塑性基體樹脂阻燃復合材料的阻燃劑添加量大，而且熱塑性基體樹脂阻燃復合材料的機械力學性能急劇降低，導致熱塑性基體樹脂材料的應用范圍受到極大影響，當今社會，隨著人們的安全意識提高，以及國家的環保理念不斷加強，因此，使用無鹵阻燃劑制備阻燃材料是非常重要的課題。目前，要獲得熱塑性基體樹脂阻燃復合材料優異的機械力學性能，而且熱塑性基體樹脂阻燃復合材料具有良好機械力學性能但是采用添加型阻燃劑制備的熱塑性基體樹脂阻燃復合材料機械力學性能均沒有未加阻燃劑時的熱塑性基體樹脂復合材料的機械力學性能好。

發明內容

本發明的目的是：提供一種高性能纖維增強熱塑性無鹵阻燃復合材料及制備方法，它具有優異的阻燃效果，優異界面相容性，優異機械力學性能，制備方法工藝簡單，阻燃劑分散均勻，而且環保性好，以克服現有技術的不足。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：一種高性能纖維增強熱塑性無鹵阻燃復合材料，按重量份數計算，包括熱塑性基體樹脂50～80份、阻燃劑6～10份、纖維10～30份、協效劑0.5～2份、抗氧劑0.5份、以及成炭劑0.5～1份為制備原料。

優選的，所述熱塑性基體樹脂為聚丙烯、尼龍6、尼龍66、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、熱塑性聚氨酯彈性體、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對羥基苯甲酸酯、熱塑性聚酯彈性體、高溫尼龍、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚中的一種或幾種混合。

優選的，所述阻燃劑為帶有反應基團的阻燃劑，其具有如下結構式之一：

。

優選的，所述纖維為玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維、亞麻、苧麻、黃麻、竹纖維、劍麻或蕉麻。

優選的，所述協效劑為季磷鹽插層改性蒙脫土。

優選的，所述成炭劑為季戊四醇。

本發明還提出一種高性能纖維增強熱塑性無鹵阻燃復合材料的制備方法，按重量份數計算取各組分，將熱塑性基體樹脂、阻燃劑、纖維、協效劑、抗氧劑、以及成炭劑進行在80℃下進行干燥，將干燥后的上述物料混合均勻后，經過雙螺桿擠出機進行共混擠出，加工溫度為：170-260℃，經過冷卻、牽引、切粒后，獲得高性能纖維增強熱塑性無鹵阻燃復合材料粒料，將高性能纖維增強熱塑性無鹵阻燃復合材料粒料干燥后，注塑成標準樣條進行測試。