本發(fā)明涉及發(fā)泡材料，尤其涉及一種阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、聚丙烯（pp）發(fā)泡材料具有耐熱性好、耐化學(xué)性強(qiáng)、廉價(jià)易得、無(wú)毒害可回收等特性，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、工業(yè)以及包裝等行業(yè)。但pp作為線性結(jié)晶型高分子材料，熔融狀態(tài)下的熔體強(qiáng)度較低，無(wú)法對(duì)熔體內(nèi)部的泡孔起到支撐的作用，泡孔在生長(zhǎng)過(guò)程中破裂變形，發(fā)泡質(zhì)量較差，這就導(dǎo)致pp發(fā)泡材料不僅生產(chǎn)工藝控制難度高，而且還會(huì)帶來(lái)外觀質(zhì)量差，不利于后續(xù)的加工處理等問(wèn)題。為了避免因熔體強(qiáng)度的原因?qū)е碌牧淤|(zhì)發(fā)泡，通?？梢圆捎锰砑悠渌呷垠w強(qiáng)度的聚合物組分進(jìn)行共混，通過(guò)改善熔體強(qiáng)度來(lái)提升發(fā)泡效果的方法。sebs是由苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（sbs）加氫得到的彈性體材料，具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐老化性能優(yōu)異、加工性能良好等性能，可以有效增加pp的熔體強(qiáng)度，pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料具有發(fā)泡質(zhì)量高、質(zhì)輕、外觀質(zhì)量?jī)?yōu)異、易于加工的特點(diǎn)，是一種應(yīng)用前景廣闊的發(fā)泡復(fù)合材料。但是，作為基材的pp和sebs均具有易燃性，pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料在燃燒時(shí)能釋放大量熱能且產(chǎn)生熔滴，極易傳遞火焰造成火勢(shì)擴(kuò)大，存在巨大的安全隱患。因此，有必要開發(fā)一種兼具優(yōu)良的阻燃性能和發(fā)泡性能的pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于背景技術(shù)存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料及其制備方法。

2、本發(fā)明提出了一種阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料，包括下述質(zhì)量份的原料：聚合物材料100份、發(fā)泡劑ac?3~5份、改性或未改性的納米二氧化硅1~3份、阻燃劑20~25份；所述聚合物材料由pp和sebs組成，其中pp占聚合物材料總質(zhì)量的80~95%，sebs占聚合物材料總質(zhì)量的5~20%；所述阻燃劑由聚磷酸銨和三嗪類成炭劑cfa按質(zhì)量比為2~3:1組成。

3、優(yōu)選地，所述改性的納米二氧化硅為硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化硅。

4、優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑kh-550、硅烷偶聯(lián)劑kh-560、硅烷偶聯(lián)劑kh-570中的至少一種。

5、在本發(fā)明中，對(duì)于硅烷偶聯(lián)劑改性納米二氧化硅的制備方法沒(méi)有特別的限定，采用本領(lǐng)域常規(guī)的制備方法制備即可。例如可以是：

6、將納米二氧化硅加入乙醇中分散均勻，然后滴加硅烷偶聯(lián)劑，加熱攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后離心、洗滌、干燥，即得；優(yōu)選地，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為50~80℃，時(shí)間為2~5h。

7、優(yōu)選地，所述硅烷偶聯(lián)劑與納米二氧化硅的質(zhì)量比為0.1~0.5：1。

8、優(yōu)選地，所述改性的納米二氧化硅為三聚氰胺改性納米二氧化硅；

9、所述三聚氰胺改性納米二氧化硅的制備方法包括下述步驟：

10、（1）將納米二氧化硅加入溶劑中充分分散，得到納米二氧化硅分散液；將硅烷偶聯(lián)劑kh-550、丁二酸酐加入溶劑中，攪拌反應(yīng)，得到改性液；將所述二氧化硅分散液加入所述改性液中，攪拌反應(yīng)，然后離心，洗滌，干燥，得到羧基化納米二氧化硅；

11、（2）在保護(hù)氣氛中，將所述羧基化納米二氧化硅、三聚氰胺、縮合劑加入溶劑中充分混合均勻，然后加熱攪拌反應(yīng)，離心、洗滌、干燥，得到三聚氰胺改性納米二氧化硅。

12、優(yōu)選地，步驟（1）中，所述溶劑為dmf（n,n-二甲基甲酰胺）。

13、優(yōu)選地，步驟（1）中，所述納米二氧化硅與硅烷偶聯(lián)劑kh-550、丁二酸酐的質(zhì)量比為1：0.2~0.4:0.1~0.2。

14、優(yōu)選地，步驟（1）中，將硅烷偶聯(lián)劑kh-550、丁二酸酐加入溶劑中，在常溫下攪拌反應(yīng)1~5h，得到改性液。

15、優(yōu)選地，步驟（1）中，將所述二氧化硅分散液加入所述改性液中，在常溫下攪拌反應(yīng)3~6h，然后離心，洗滌，干燥，得到羧基化納米二氧化硅。

16、優(yōu)選地，步驟（2）中，所述羧基化納米二氧化硅與三聚氰胺、縮合劑的質(zhì)量比為1:0.1~0.2:0.05~0.15；

17、優(yōu)選地，步驟（2）中，所述縮合劑為二環(huán)己基碳二亞胺（dcc）。

18、優(yōu)選地，步驟（2）中，所述溶劑為吡啶。

19、優(yōu)選地，步驟（2）中，所述加熱攪拌反應(yīng)的溫度為60~95℃，時(shí)間為24~48h。

20、在本發(fā)明中，保護(hù)氣氛是指由保護(hù)性氣體形成的氣氛，所述保護(hù)性氣體例如可以是氮?dú)?、氬氣、氦氣?/p>

21、優(yōu)選地，所述納米二氧化硅的粒徑為50~100nm。

22、本發(fā)明還提出了一種所述的阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料的制備方法，包括下述步驟：

23、s1、將原料加入密煉機(jī)進(jìn)行攪拌共混，得到混合料；

24、s2、將所述的混合料壓制成坯體后，置于模具中，然后將模具置于溫度為190~220℃的熱壓機(jī)中，先進(jìn)行預(yù)熱，然后加壓至8~15mpa，保壓3~8min后，冷卻至室溫，泄壓，即得。

25、優(yōu)選地，s1中，攪拌共混的溫度為160~200℃，轉(zhuǎn)速為30~80r/min，時(shí)間為15~30min。

26、優(yōu)選地，s2中，預(yù)熱的時(shí)間為2~5min。

27、本發(fā)明的有益效果如下：

28、本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料的配方，選擇合適的pp/sebs比例、合適的發(fā)泡劑、成核劑以及阻燃體系，得到的pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料兼具優(yōu)良的阻燃性能和良好的泡孔結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性能，能夠滿足安全性能和使用性能的要求。

29、特別地，本發(fā)明通過(guò)合適比例的app/cfa阻燃體系與三聚氰胺改性納米二氧化硅成核劑進(jìn)行復(fù)配，可以起到協(xié)同作用，使得pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料在具有優(yōu)良的阻燃性能的前提下，發(fā)泡性能得到明顯的改善，從而得到兼具優(yōu)良的阻燃性能和發(fā)泡性能的pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料。

技術(shù)特征：

1.一種阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于，包括下述質(zhì)量份的原料：聚合物材料100份、發(fā)泡劑ac?3~5份、三聚氰胺改性納米二氧化硅1~3份、阻燃劑20~25份；所述聚合物材料由pp和sebs組成，其中pp占聚合物材料總質(zhì)量的80~95%，sebs占聚合物材料總質(zhì)量的5~20%；所述阻燃劑由聚磷酸銨和三嗪類成炭劑cfa按質(zhì)量比為2~3:1組成；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于，步驟（1）中，所述納米二氧化硅與硅烷偶聯(lián)劑kh-550、丁二酸酐的質(zhì)量比為1：0.2~0.4:0.1~0.2；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料，其特征在于，步驟（2）中，所述羧基化納米二氧化硅與三聚氰胺、縮合劑的質(zhì)量比為1:0.1~0.2:0.05~0.15；

4.一種如權(quán)利要求1~3任一項(xiàng)所述的阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，s1中，攪拌共混的溫度為160~200℃，轉(zhuǎn)速為30~80r/min，時(shí)間為15~30min。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的阻燃pp/sebs發(fā)泡復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，s2中，預(yù)熱的時(shí)間為2~5min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種阻燃PP/SEBS發(fā)泡復(fù)合材料及其制備方法，涉及發(fā)泡材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的發(fā)泡復(fù)合材料包括下述質(zhì)量份的原料：聚合物材料100份、發(fā)泡劑AC?3~5份、改性或未改性的納米二氧化硅1~3份、阻燃劑20~25份；所述聚合物材料由PP和SEBS組成，其中PP占聚合物材料總質(zhì)量的80~95%，SEBS占聚合物材料總質(zhì)量的5~20%；所述阻燃劑由聚磷酸銨和三嗪類成炭劑CFA按質(zhì)量比為2~3:1組成。本發(fā)明的PP/SEBS發(fā)泡復(fù)合材料兼具優(yōu)良的阻燃性能、力學(xué)性能和發(fā)泡性能，應(yīng)用前景廣闊。

技術(shù)研發(fā)人員：魏志明,吳志強(qiáng),祝宜軍,王復(fù)蘇,李恒兵
受保護(hù)的技術(shù)使用者：安徽深聯(lián)光電股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19