專利名稱：一種高cti值、高gwit值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)pp/ppo合金材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料及其制備方法，具體地說，是一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
ΡΡ0，中文名聚苯醚，是世界五大通用工程塑料之一，它具有剛性大、耐熱性高、難燃、強(qiáng)度較高、電性能優(yōu)良、耐磨、無毒、耐污染等優(yōu)點(diǎn)。另外，PPO是工程塑料中介電常數(shù)和介電損耗最小的品種之一，幾乎不受溫度、濕度的影響，可用于低、中、高頻電場領(lǐng)域，其負(fù)荷變形溫度可達(dá)190°c以上，脆化溫度為一 170°C。PPO的相對密度小(ΡΡ0/ΡΑ同類產(chǎn)品也 僅為I. 10-1. 13g/cm3)，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和抗蠕變性，耐應(yīng)力松弛，抗疲勞強(qiáng)度高。聚丙烯,英文名稱polypropylene,簡稱PP,分子式(C3H6) η,是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯(isotaetic polyprolene)、無規(guī)聚丙烯(atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(syndiotatic polypropylene)三種。PP 無毒、無味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度、耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100°c左右使用；具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機(jī)溶劑對它幾乎不起作用，因此可用于食具。ΡΡ/ΡΡ0合金材料綜合了 PP和PPO兩種材料的優(yōu)點(diǎn)。21世紀(jì)電子、電氣、通訊、家電、機(jī)電設(shè)備向高性能和微型化發(fā)展，對阻燃ΡΡ/ΡΡ0合金材料的要求也越來越高。同時，隨著人類環(huán)保意識的提高，綠色環(huán)保產(chǎn)品受到普遍關(guān)注。因此，阻燃ΡΡ/ΡΡ0合金材料的發(fā)展方向是高性能功能化阻燃ΡΡ/ΡΡ0合金材料成為主流；綠色環(huán)保型阻燃ΡΡ/ΡΡ0合金材料的品種與需求越來越多；阻燃ΡΡ/ΡΡ0合金材料的生產(chǎn)向多品種、系列化方向發(fā)展；阻燃劑的使用向多元化、復(fù)合型發(fā)展。一些傳統(tǒng)的ΡΡ/ΡΡ0合金材料的阻燃體系為(GF+十溴二苯乙烷+三氧化二銻)復(fù)配體系、(GF+溴化聚苯乙烯+三氧化二銻)復(fù)配體系，但是這些復(fù)配體系的漏電起痕指數(shù)(CTI值)和灼熱絲溫度(GWIT值)都不高，不適用于高要求的用電環(huán)境，如不適用于低壓電子電容器外殼、負(fù)載斷路開關(guān)、碳刷支架、塑殼斷路器領(lǐng)域。中國專利文獻(xiàn)CN 201110377526. 8，申請日2011-11-23，公開了一種永久抗靜電ΡΡ/ΡΡ0合金及制備方法，該材料包括以下組分和重量百分含量抗靜電母粒3-8%，PP40-45%，PPO 40-50%,相容劑1_5%，按重量百分比稱取原料放入高混機(jī)中混合2_5分鐘，出料，然后用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，加工溫度在245-285°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)在35-40HZ。該材料具有抗靜電效果持久、達(dá)到永久抗靜電的效果，抗靜電效果好，綜合力學(xué)性能較高、接近純PP/PPO合金的性能，顏色淺可配成各種顏色,成本低,耐熱性好等優(yōu)點(diǎn)。中國專利文獻(xiàn)CN 201110377403. 4，申請日2011-11-24，公開了一種玻纖增強(qiáng)聚苯醚/聚丙烯合金及其制備方法，所述合金由以下重量份數(shù)的組分組成聚苯醚(PPO)10-50%，聚丙烯(PP) :10-50%，增韌劑:3-15%，玻璃纖維10_40%，聚苯醚-聚丙烯相容劑5-15%，抗氧劑0. 2-0. 6%，潤滑劑0. 2-1%，抗紫外助劑0. 2-0. 8%。所述制備工藝包括以下工藝首先將原料按上述比例混合后經(jīng)喂料機(jī)加入雙螺桿擠出機(jī)中，長玻纖由雙螺桿擠出機(jī)玻纖入口加入，后進(jìn)行造粒，溫度控制在220-250°C，螺桿控制在300-600轉(zhuǎn)，即可得到玻纖增強(qiáng)聚苯醚/聚丙烯合金材料。該聚苯醚/聚丙烯合金具有良好的拉伸、彎曲及沖擊性能、耐熱性、耐候性、抗蠕變、尺寸穩(wěn)定性以及易加工成型等優(yōu)點(diǎn)，適用于汽車零部件、管件、閥件等。但是目前關(guān)于綜合性能優(yōu)異的高CTI值、高GWIT值的環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料。本發(fā)明的再一的目的是，提供一種上ΡΡ/ΡΡ0合金材料的制備方法。·為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP23-41%,
PPO22-41%,
復(fù)配型阻燃劑 6-20%，
三氧化二銻3-15%，
玻璃纖維20-30%，
相容劑2-10%，
抗氧劑O. 1_1%，
氧化物O. 1-1%,
所述的復(fù)配型阻燃劑是由以下各重量百分比的物質(zhì)組成=BPS 50%，次磷酸鎂25%，滑石粉25%。優(yōu)選的，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP25%,
PPO25. 1%,
復(fù)配型阻燃劑 12%，
三氧化二鋪4%,
玻璃纖維30%，
相容劑3%，
抗氧劑0.4%,
氧化物O. 5%。優(yōu)選的，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP25%,
PPO23%,
復(fù)配型阻燃劑 12%，三氧化二鋪4%,
玻璃纖維30%，
相容劑5%，
抗氧劑0.4%,
氧化物0.6%。優(yōu)選的，所述的PPO的特性粘度為I. 0dl/go優(yōu)選的，所述的玻璃纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的無堿玻璃纖維。
優(yōu)選的，所述的相容劑為馬來酸酐接枝SEBS。優(yōu)選的，所述的抗氧劑為高分子量受阻酚類抗氧劑。優(yōu)選的，所述的高分子量受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1330。優(yōu)選的，所述的氧化物為氧化鐵。為實(shí)現(xiàn)上述第二個目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是
如上所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料的制備方法，包括以下步驟
1)按重量百分比稱取原料PP23-41%, PPO 22-41%，復(fù)配型阻燃劑6-20%，三氧化二銻3-15%，玻璃纖維20-30%，相容劑2-10%，抗氧劑O. 1_1%，氧化物O. 1-1% ；
2)將步驟I)稱取的原料放入高混機(jī)中混合2-5分鐘，出料；
3)用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中加工溫度為220-240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為30-40HZ。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于
1、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用新型阻燃復(fù)配體系，和傳統(tǒng)的阻燃體系相比，在阻燃劑百分含量相同的情況下，新型復(fù)配體系能使材料的GWIT值提高50-100°C，能夠通過850°C灼熱絲；
2、玻璃纖維的加入使材料的GWIT值明顯的提高；
3、加入相容劑改善了材料的沖擊性能；
4、抗氧劑采用的是受阻酚類抗氧劑，可提高組合物在加工過程的抗氧化性能和使用過程中的抗老化性能；
5、采用氧化鐵作為提高CTI值的助劑，可提高材料加工流動性，降低摩擦系數(shù)，提高滑爽性，同時在特定的加工條件下采用分散性較好、停留時間短、剪切稍弱的組合，可防止阻燃劑分解，從而保證了材料的質(zhì)量穩(wěn)定?？傊景l(fā)明制備的ΡΡ/ΡΡ0合金材料具有GWIT值較高、CTI值較高、環(huán)保、綜合性能均衡的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于低壓電子電容器外殼、負(fù)載斷路開關(guān)、碳刷支架、塑殼斷路器等領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明提供的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。本文中，所述的PP為市售聚丙烯；所述的PPO為市售聚苯醚；所述的經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的無堿玻璃纖維，是將玻璃纖維加入硅烷偶聯(lián)劑中，使其表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理，其處理方法為本領(lǐng)域公知常識；實(shí)施例1-9及對比例3-5所述的復(fù)配型阻燃劑是由以下各重量百分比的物質(zhì)組成BPS (溴化聚苯乙烯)50%，次磷酸鎂25%，滑石粉25% ;所述的玻璃纖維ECS 13-4. 5-534A購自巨石集團(tuán)，為無堿玻璃纖維；所述的AX8900購自法國阿科瑪公司，為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物，作為相容劑。實(shí)施例I本發(fā)明的ΡΡ/ΡΡ0合金材料制備(一)
按重量百分比稱取原料PP 25%，PPO (特性粘度為1.0dl/g)25. 1%，復(fù)配型阻燃劑12%，三氧化二銻4%，經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的無堿玻璃纖維30%，馬來酸酐接枝SEBS 3%，抗氧劑1330 O. 4%，氧化鐵O. 5% ;將稱取的原料放入高混機(jī)中混合5分鐘，出料；用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中加工溫度為220-240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為35HZ，具體加工情況如下表所示。
權(quán)利要求
1.一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PPO合金材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP23-41%, PPO22-41%, 復(fù)配型阻燃劑 6-20%， 三氧化二銻3-15%， 玻璃纖維20-30%， 相容劑2-10%， 抗氧劑O. 1_1%， 氧化物O. 1-1%, 所述的復(fù)配型阻燃劑是由以下各重量百分比的物質(zhì)組成=BPS 50%，次磷酸鎂25%，滑石粉25%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP25%, PPO25. 1%, 復(fù)配型阻燃劑 12%， 三氧化二鋪4%, 玻璃纖維30%， 相容劑3%， 抗氧劑0.4%, 氧化物O. 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP25%, PPO23%, 復(fù)配型阻燃劑 12%， 三氧化二鋪4%, 玻璃纖維30%， 相容劑5%， 抗氧劑0.4%, 氧化物0.6%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料，其特征在于，所述的PPO的特性粘度為I. 0dl/go
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料，其特征在于，所述的玻璃纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的無堿玻璃纖維。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料，其特征在于，所述的相容劑為馬來酸酐接枝SEBS。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)ΡΡ/ΡΡ0合金材料，其特征在于，所述的抗氧劑為高分子量受阻酚類抗氧劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PPO合金材料，其特征在于，所述的高分子量受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1330。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PPO合金材料，其特征在于，所述的氧化物為氧化鐵。
10.權(quán)利要求I所述的高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PPO合金材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 1)按重量百分比稱取原料PP23-41%, PPO 22-41%，復(fù)配型阻燃劑6-20%，三氧化二銻3-15%，玻璃纖維20-30%，相容劑2-10%，抗氧劑O. 1_1%，氧化物O. 1-1% ； 2)將步驟I)稱取的原料放入高混機(jī)中混合2-5分鐘，出料； 3)用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，其中加工溫度為220-240°C，螺桿轉(zhuǎn)數(shù)為30-40HZ。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高CTI值、高GWIT值環(huán)保阻燃玻纖增強(qiáng)PP/PPO合金材料，它是由以下重量百分比的原料制成PP23-41%，PPO22-41%，復(fù)配型阻燃劑6-20%，三氧化二銻3-15%，玻璃纖維20-30%，相容劑2-10%，抗氧劑0.1-1%，氧化物0.1-1%，所述的復(fù)配型阻燃劑是由以下重量百分比的物質(zhì)組成BPS50%，次磷酸鎂25%，滑石粉25%。本發(fā)明還提供了上述材料的制備方法。其優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明采用新型阻燃復(fù)配體系，使材料的GWIT值提高了50-100℃，能夠通過850℃灼熱絲，玻璃纖維的加入也使材料的GWIT值明顯的提高，同時該材料的沖擊性能、抗老化性能得到改善，加工流動性、滑爽性提高，摩擦系數(shù)降低。
文檔編號C08L25/06GK102942738SQ20121050959
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月4日
發(fā)明者郭建鵬, 王尹杰, 孟誠銘 申請人:上海日之升新技術(shù)發(fā)展有限公司