一種改性聚丙烯復(fù)合材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其重量百分比組成包括：共聚聚丙烯：60~80%，增韌劑：2~10%，馬來酸酐接枝聚丙烯：1~10%，偶聯(lián)劑：0.1~2%，無鹵阻燃劑：5~30%，光穩(wěn)定劑：0.2~2%，硬脂酸：1~2%。本發(fā)明改性聚丙烯復(fù)合材料具有良好的耐候性，使用壽命長，其3000小時色差小于1，即達到室外使用8~10年不退色的要求；阻燃性優(yōu)良，其阻燃等級達到V0級，且環(huán)保性滿足RoHS標(biāo)準(zhǔn)要求；此外，還具有優(yōu)良的韌性、剛性和耐劃性。本發(fā)明改性聚丙烯復(fù)合材料可以進行吹塑加工，適用于生產(chǎn)各種汽車部件、電器部件等，尤其適用于生產(chǎn)戶外坐臺看椅。
【專利說明】一種改性聚丙烯復(fù)合材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于熱塑性高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種改性聚丙烯復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚丙烯以其優(yōu)異的機械性、良好的電絕緣性、耐化學(xué)藥品性以及密度小、質(zhì)量輕等特點而廣泛用于汽車、家電、紡織、建筑等行業(yè)。但是聚丙烯的氧指數(shù)低，只有17.14，容易燃燒，燃燒發(fā)熱量大，會產(chǎn)生大量熔滴，發(fā)煙量大，對生態(tài)環(huán)境造成不利影響，且極易傳播火焰，近年來由此造成的火災(zāi)事故頻頻發(fā)生，給人們的生命和財產(chǎn)安全造成巨大損害。因此，阻燃性能也是聚丙烯材料需滿足的要求。目前世界各國對于阻燃塑料提出了更高的要求，低煙無鹵環(huán)保成為阻燃聚丙烯新的發(fā)展方向?，F(xiàn)有的阻燃聚丙烯雖然阻燃性能滿足要求，但耐候性差強人意，且價格高昂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐候性好、使用壽命長的改性聚丙烯復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其重量百分比組成包括:
[0005]共聚聚丙烯:60~80%，
[0006]增韌劑:2~10%，
[0007]馬來酸酐接枝聚丙烯:1~10%，
[0008]偶聯(lián)劑:0.I ~2%，
[0009]無鹵阻燃劑:5~30%，
[0010]光穩(wěn)定劑:0.2~2%，
[0011]硬脂酸:1~2%。
[0012]優(yōu)選地，所述的增韌劑為聚烯烴彈性體。聚烯烴彈性體的增韌效果較好，使改性聚丙烯復(fù)合材料在_40°C的低溫仍能保持良好的力學(xué)性能。
[0013]優(yōu)選地，所述的馬來酸酐接枝聚丙烯的接枝度為8~20%。接枝度達到8~20%時，馬來酸酐接枝聚丙烯提高無鹵阻燃劑與共聚聚丙烯的相容性的效果較好，使得到的改性聚丙烯復(fù)合材料最大限度保持共聚聚丙烯的原有物性。
[0014]優(yōu)選地，所述的偶聯(lián)劑為Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷可以很好地包覆無鹵阻燃劑，提高無鹵阻燃劑與共聚聚丙烯的相容性，降低對光穩(wěn)定劑的影響，使光穩(wěn)定劑的光穩(wěn)定效果得以發(fā)揮，保證了改性聚丙烯復(fù)合材料的耐候性。
[0015]優(yōu)選地，所述的無鹵阻燃劑由聚磷酸銨、三聚氰胺或三聚氰胺聚磷酸鹽、季戊四醇和有機蒙脫土組成。無鹵阻燃劑燃燒時不會產(chǎn)生有毒的腐蝕性氣體，避免了對人體健康和環(huán)境的危害，符合歐盟RoHS的標(biāo)準(zhǔn)，滿足低煙無鹵環(huán)保阻燃要求。復(fù)配后的無鹵阻燃劑大大提高了改性聚丙烯復(fù)合材料的阻燃性，同時能夠滿足聚丙烯塑料的吹塑要求，降低成本。
[0016]優(yōu)選地，所述的聚磷酸銨的聚合度> 1500，有效含量> 99%。聚合度> 1500、有效含量> 99%的聚磷酸銨，其阻燃效果較好。
[0017]優(yōu)選地，聚磷酸銨、三聚氰胺或三聚氰胺聚磷酸鹽、季戊四醇和有機蒙脫土的質(zhì)量比為2~6:1~4:1~3:0.2~0.6?？刂凭哿姿徜@、三聚氰胺或三聚氰胺聚磷酸鹽、季戊四醇和有機蒙脫土的質(zhì)量比在該范圍內(nèi)，在達到較好的阻燃效果的同時，進一步降低了成本。
[0018]優(yōu)選地，所述的光穩(wěn)定劑為聚{(6-嗎啉基-5-三嗪-2，4- 二基)(2，2，6，6_四甲基哌啶基)亞胺基六亞甲基[(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亞胺基]}，其分子式為(C31H56N8O)n, CAS號為82451-48-7。該光穩(wěn)定劑為聚合型高分子量受阻胺光穩(wěn)定劑，含有受阻胺基團和三嗪基團，光穩(wěn)定效果優(yōu)良，能夠提高改性聚丙烯復(fù)合材料的耐候性和使用壽命。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明添加增韌劑提高抗沖擊韌性；添加對環(huán)境友好的無鹵阻燃劑提高阻燃性；添加光穩(wěn)定劑提高耐候性和使用壽命；添加偶聯(lián)劑包覆無鹵阻燃劑，提高無鹵阻燃劑與共聚聚丙烯的相容性，降低無鹵阻燃劑對光穩(wěn)定劑的影響，提高耐候性；添加馬來酸酐接枝聚丙烯提高無鹵阻燃劑與共聚聚丙烯的相容性；硬脂酸使無鹵阻燃劑在改性聚丙烯復(fù)合材料中分散均勻，并可對無鹵阻燃劑進行二次表面包覆，降低無鹵阻燃劑對光穩(wěn)定劑的影響，硬脂酸還能夠與偶聯(lián)劑一起形成無鹵阻燃劑和光穩(wěn)定劑之間的緩沖物質(zhì)，同時提高本發(fā)明改性聚丙烯復(fù)合材料的阻燃性和光穩(wěn)定性。本發(fā)明改性聚丙烯復(fù)合材料具有良好的耐候性，使用壽命長，根據(jù)IS04582-2007《塑料暴露于透過玻璃的日光、自然風(fēng)化或?qū)嶒炇夜庠匆院箢伾淖兒托阅茏兓臏y定》方法進行老化試驗，其3000小時色差小于1，即達到室外使用8~10年不退色的要求；阻燃性優(yōu)良，根據(jù)UL94-1996REV.9:2009《設(shè)備和器具部件用塑料材料易燃性的試驗》測試阻燃性，其阻燃等級達到VO級，且環(huán)保性滿足RoHS標(biāo)準(zhǔn)要求；此外，還具有優(yōu)良的韌性、剛性和耐劃性。本發(fā)明改性聚丙烯復(fù)合材料可以進行吹塑加工，適用于生產(chǎn)各種汽車部件、電器部件等，尤其適用于生產(chǎn)戶外坐臺看椅。`【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0021]實施例1的改性聚丙烯復(fù)合材料的重量百分比配方為:共聚聚丙烯65%，聚烯烴彈性體6%，馬來酸酐接枝聚丙烯6%，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.5%，聚磷酸銨10%，三聚氰胺5%，季戊四醇5%，有機蒙脫土 1%，CAS號為82451-48-7的光穩(wěn)定劑0.5%，硬脂酸1%，將上述原料混合、攪拌，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出后冷卻、切粒，即得到實施例1的改性聚丙烯復(fù)合材料粒料。
[0022]實施例2的改性聚丙烯復(fù)合材料的重量百分比配方為:共聚聚丙烯60%，聚烯烴彈性體4%，馬來酸酐接枝聚丙烯5%，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷0.3%，聚磷酸銨14%，三聚氰胺7.5%，季戊四醇6.5%，有機蒙脫土 1.3%,CAS號為82451-48-7的光穩(wěn)定劑
0.2%，硬脂酸1.2%，將上述原料混合、攪拌，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出后冷卻、切粒，即得到實施例2的改性聚丙烯復(fù)合材料粒料。
[0023]實施例3的改性聚丙烯復(fù)合材料的重量百分比配方為:共聚聚丙烯70%，聚烯烴彈性體8%，馬來酸酐接枝聚丙烯8%，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.0%，聚磷酸銨
4.5%，三聚氰胺2.7%，季戊四醇2.3%，有機蒙脫土 0.3%，CAS號為82451-48-7的光穩(wěn)定劑1.5%，硬脂酸1.7%，將上述原料混合、攪拌，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出后冷卻、切粒，即得到實施例3的改性聚丙烯復(fù)合材料粒料。
[0024]實施例4的改性聚丙烯復(fù)合材料的重量百分比配方為:共聚聚丙烯77%，聚烯烴彈性體2%，馬來酸酐接枝聚丙烯3%，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.6%，聚磷酸銨
5.8%，三聚氰胺3.4%，季戊四醇2.9%，有機蒙脫土 0.5%，CAS號為82451-48-7的光穩(wěn)定劑
1.8%，硬脂酸2%，將上述原料混合、攪拌，經(jīng)雙螺桿擠出機擠出后冷卻、切粒，即得到實施例4的改性聚丙烯復(fù)合材料粒料。
[0025]以上具體實施例中，聚烯烴彈性體可以為日本三井制造的商品型號為DF740的增韌劑產(chǎn)品，其密度為870g/cm3，熔點為59°C，表面硬度shore A為73，190°C的熔融指數(shù)為3.6g/10min,維卡軟化點為48°C，脆化溫度<-70°C，斷裂強度>10Mpa，斷裂伸長>800%，扭曲剛性為3Mpa。
[0026]對上述實施例1~4得到的改性聚丙烯復(fù)合材料粒料進行性能測試。根據(jù)IS04582-2007《塑料暴露于透過玻璃的日光、自然風(fēng)化或?qū)嶒炇夜庠匆院箢伾淖兒托阅茏兓臏y定》方法進行老化試驗，其3000小時色差小于I ;根據(jù)UL94-1996REV.9:2009《設(shè)備和器具部件用塑料材料易燃性的試驗》測試阻燃性，其阻燃等級達到VO級，且環(huán)保性滿足RoHS標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0027]對于以上實施例1~實施例4中得到的改性聚丙烯復(fù)合材料粒料，采用國標(biāo)GB/T1843-2008《塑料懸臂梁沖擊試驗方法》測試了懸臂梁缺口沖擊強度性能，采用國標(biāo)GB/T1634-2004《塑料彎曲負載熱變形溫度試驗方法》測試熱變形溫度性能，采用國標(biāo)GB/T1040-2006《塑料拉伸試驗方法》`測試了拉伸強度、斷裂伸長率性能，采用GB9341-2008《塑料彎曲性能試驗方法》測試了彎曲強度和彎曲模量，其性能檢測結(jié)果見表1?？梢?，本發(fā)明提供的聚丙烯復(fù)合材料具有較高的剛性、強度和韌性。
[0028]表1實施例1~實施例4聚丙烯復(fù)合材料的性能檢測結(jié)果
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，其重量百分比組成包括: 共聚聚丙烯:60~80%， 增韌劑:2~10%， 馬來酸酐接枝聚丙烯:ο%， 偶聯(lián)劑:0.1~2%, 無鹵阻燃劑:5~30%， 光穩(wěn)定劑:0.2~2%， 硬脂酸:1~2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的增韌劑為聚烯烴彈性體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的馬來酸酐接枝聚丙烯的接枝度為8~20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的偶聯(lián)劑為Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的無鹵阻燃劑由聚磷酸銨、三聚氰胺或三聚氰胺 聚磷酸鹽、季戊四醇和有機蒙脫土組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的 一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的聚磷酸銨的聚合度> 1500，有效含量> 99%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于聚磷酸銨、三聚氰胺或三聚氰胺聚磷酸鹽、季戊四醇和有機蒙脫土的質(zhì)量比為2飛:·14: 1~3: 0.2、.6。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種改性聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于所述的光穩(wěn)定劑為聚{(6-嗎啉基-5-三嗪-2， 4-二基)(2，2，6，6-四甲基哌啶基)亞胺基六亞甲基[(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-亞胺基]}，其分子式為(C31H56N8O)n, CAS號為82451-48-7。
【文檔編號】C08K5/3492GK103483690SQ201310363074
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月31日
【發(fā)明者】黃孟波, 黃立波, 劉永利 申請人:寧波泛龍塑料新材料有限公司