[發明專利]一種表面陶瓷化的合金材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202011521838.7
• 申請日: 2020-12-21
• 公開（公告）號: CN112745573B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 丁明篤;黃險波;葉南飚;姜向新;楊友強;陸湛泉;楊霄云
• 申請（專利權）人: 金發科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L77/02;C08L51/06;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/40;C08K3/32;C08K5/3492;C08K3/38;C08K5/134;C08K5/098
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 馮振寧

本發明公開了一種表面陶瓷化的合金材料及其制備方法和應用。該合金材料包括如下重量份的組分：聚丙烯樹脂20～30份，聚酰胺樹脂20～30份，成瓷填料10～20份，磷氮類阻燃劑20～25份，相容劑3～5份，成炭劑1～5份，微米助溶劑1～5份，納米助溶劑1～5份，其他助劑0～2份；所述聚丙烯樹脂的熔融指數為230℃，2.16Kg條件下5～15g/10min，所述聚酰胺樹脂的粘度系數為2.4～2.8。本發明的合金材料自身具有優異的強度，在高溫下，表層可迅速陶瓷化，形成穩定、強度高的陶瓷自支撐體，芯層由于PA相的分子間氫鍵作用，為合金材料提供了整體優異的力學性能。

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，更具體的，涉及一種表面陶瓷化的合金材料及其制備方法和應用。

背景技術

近些年來，陶瓷化聚合物作為一種新型的高效防火材料逐漸走入大家的視野。陶瓷化聚合物是在聚合物基體中復合一些阻燃劑、成瓷填料和助熔劑所制備出的一種復合材料，當遇到明火燃燒時，這種復合材料能轉變為具有自支撐性的陶瓷體，阻止火焰向材料內部蔓延，從而達到高效阻燃的目的。

國內外關于陶瓷化聚合物的研究主要集中于陶瓷化硅基聚合物。美國專利申請US4460638A公開了一種利用高模量纖維和硅氮烷聚合物制備的復合材料，能夠在高溫下陶瓷化。但該復合材料成瓷條件需要達到1000℃以上，在1000℃下開始發生陶瓷化，1200℃完全陶瓷化，成瓷溫度非常高，且由于硅基聚合物本身的價格過高，以及與無機填料的相容性差，很難進行大規模的工業化生產。

此外，目前已有部分研究涉及聚烯烴基體的陶瓷化材料。中國專利CN103865154A公開了一種防滴落陶瓷化聚烯烴復合材料，包括聚烯烴、高軟化點玻璃粉、低軟化點玻璃粉等組分。但以聚烯烴材料為基體制備出的陶瓷化聚合物材料自身強度較差，同時陶瓷化后形成的陶瓷自支撐體強度也較差，無法滿足一些同時要求高強度以及高效阻燃的產品應用，如蓄電池蓋、電子電器的電控盒等。

因此，需要開發出一種既能在明火下快速形成高強度陶瓷化自支撐體，又具有優良力學性能的合金材料。

發明內容

本發明為克服上述現有技術所述的強度差、成瓷溫度高的缺陷，提供合金材料，該合金材料自身強度高，在明火下可迅速表面陶瓷化，生成的陶瓷體也具有優異的強度。

本發明的另一目的在于提供上述合金材料的制備方法。

本發明的另一目的在于提供上述合金材料的應用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：

一種表面陶瓷化的合金材料，包括如下重量份的組分：

聚丙烯樹脂(PP)20～30份，

聚酰胺樹脂(PA)20～30份，

成瓷填料10～20份，

磷氮類阻燃劑20～25份，

相容劑3～5份，

成炭劑3～5份，

微米助溶劑1～5份，

納米助溶劑1～5份，

其他助劑0～2份；

所述聚丙烯樹脂的熔融指數為230℃，2.16Kg條件下5～15g/10min，

所述聚酰胺樹脂的粘度系數為2.4～2.8。

聚丙烯樹脂的熔融指數檢測方法按照GB/T3682-2000；聚酰胺樹脂的粘度系數檢測方法按照ASTM D789-2006。