專利名稱：一種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯無毒、無味、密度小，具有良好的電性能和高頻絕緣性能，受濕度影響小，常見的酸、堿有機(jī)溶劑對其基本不起作用，具有良好的環(huán)境適應(yīng)性和持久性。聚丙烯改性材料種類較多，如玻纖增強(qiáng)、礦物增強(qiáng)，阻燃，透明，高光澤等，市場需求極大，用量極大。目前，高光澤聚丙烯、阻燃聚丙烯均有成熟產(chǎn)品在市面流通，但是二者優(yōu)點(diǎn)明顯，同時(shí)缺點(diǎn)也突出，一般是阻燃與高光澤難以兼顧，這也制約了聚丙烯改性技術(shù)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供ー種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明提供ー種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其包括按照重量百分比的如下組分聚丙烯60% 89. 2% ；線型低密度聚こ烯2% 10%;相容劑2% 10% ；光亮劑2% 10% ；抗氧劑O. 2% O. 6% ；潤滑劑O. 4% O. 8% ；阻燃劑4% 9%;其中，所述阻燃劑包括O. 2% O. 6%的雙酚A雙(磷酸ニ苯酷)。以及，ー種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其包括如下步驟按上述高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的配方稱取各組分；混合所述各組分，得混合物料；將所述混合物料熔融擠出，造粒，獲得所述高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料。本發(fā)明提供的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，通過聚丙烯、線型低密度聚こ烯、相容齊U、阻燃劑、光亮劑、抗氧劑和潤滑劑的合理復(fù)配，制得聚丙烯復(fù)合材料不但具有高光澤效果，同時(shí)兼顧阻燃性，進(jìn)ー步，該高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料又具有良好的成型性及力學(xué)性能，非常適合在小家電行業(yè)推廣，尤其滿足在暖風(fēng)機(jī)、微波爐等部品上使用。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)ー步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例的ー種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其包括按照重量百分比的如下組分聚丙烯60% 89. 2% ；線型低密度聚こ烯2% 10%;相容劑2% 10% ；
光亮劑2% 10% ；抗氧劑O. 2% O. 6% ；潤滑劑O. 4% O. 8% ；阻燃劑4% 9%。其中，所述阻燃劑包括O. 2% O. 6%的雙酚A雙(磷酸ニ苯酷)。具體地，所述聚丙烯優(yōu)選為均聚聚丙烯，均聚聚丙烯較之于其它類型的聚丙烯具有較高的光澤度。更優(yōu)選地，為商品牌號V30G、HP500N和1100NK中的至少ー種。所述線性低密度聚こ烯(LLDPE)為高流動聚合物，其加工性能好，具有一定的剛性和良好的低溫沖擊性能，是PP改性的良好材料。目前，PP增韌的主要方式是與弾性體共混，增韌效果顯著，但弾性體的模量與PP相差約3個(gè)數(shù)量級，即使加入少量，也會使共混體系的模量陡降，從而損害了 PP的剛性；此外，弾性體的粘度通常很大，使得PP/弾性體共混體系的加工性能變差，給成型帶來不便，且價(jià)格相對昂貴。低密度聚こ烯具有成本低廉、カロエ性能好，具有一定的剛性和良好的低溫沖擊性能，而且LLDPE與PP的溶解度指數(shù)相同，兩者具有很好的相容性。另外，LLDPE的加入，其結(jié)晶作用與PP的結(jié)晶作用相互制約，從而破壞PP的大球晶結(jié)構(gòu)，使PP表層結(jié)晶被細(xì)化，可在一定程度上降低PP復(fù)合材料表面的摩擦系數(shù)以及刮痕深度，改善了材料的耐刮擦性，從而光澤度更為持久。進(jìn)ー步，采用熔融指數(shù)(MI)來表征，LLDPE的MI要求優(yōu)選大于10g/10min，更優(yōu)選地，為DNDA-7144和DNDA-7147中的任意ー種或其組合。所述相容劑優(yōu)選為PP接枝馬來酸酐和/或POE接枝馬來酸酐。如深圳市科聚新材料有限公司的PP接枝馬來酸酐8010-MAH或POE接枝馬來酸酐。所述相容劑帶有的反應(yīng)性強(qiáng)極性官能團(tuán)與光亮劑產(chǎn)生很強(qiáng)的親和力，并能發(fā)生一定程度的化學(xué)反應(yīng)而生成化學(xué)鍵，而帶有大分子鏈的一端與PP具有良好的相容性，與PP大分子相互纏結(jié)，從而有效地增加了兩相間的結(jié)合能力，促進(jìn)了光亮劑的分散以及表面與PP基體的吸附和黏結(jié)。另外，相容劑在兩相界面間形成一弾性界面層，可以傳遞應(yīng)力，誘發(fā)基體屈服，阻止裂紋的進(jìn)一歩的擴(kuò)展。從而使PP復(fù)合材料的拉伸、彎曲、沖擊性能也相應(yīng)提高。此外，相容劑還減輕了聚合物表面刮傷時(shí)會出現(xiàn)銀紋、裂縫及剝離等破壞行為，保持PP復(fù)合材料的光澤度。各種添加劑之間相互作用，從整體上提高聚丙烯的性能。所述光亮劑優(yōu)選為硫酸鋇母粒，其以聚烯類聚合物為載體，經(jīng)由表面處理活化的高濃度，高白度的超微硫酸鋇經(jīng)過加工而成。能夠改善制品的耐酸堿性，增強(qiáng)重量及觸感，具有無可比擬的熱穩(wěn)定性、優(yōu)良的分散性，顯著減低生產(chǎn)成本。更優(yōu)選地，硫酸鋇母粒中硫酸鋇含量介于75 90%，白度大于90%。硫酸鋇母粒的添加量要求比較嚴(yán)格，在高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的強(qiáng)度和光澤的選擇上需要ー個(gè)平衡點(diǎn)。所述抗氧劑優(yōu)選為四[甲基-(3，5—二叔丁基一 4 一羥基苯基)丙酸]季戊四醇酷(抗氧化劑1010)、亞磷酸三(2，4_ ニ叔丁基苯基)酷(抗氧化劑168)的復(fù)配物。所述高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料在惡劣的條件下，如果選用酚類抗氧化劑會發(fā)生偶合反應(yīng)產(chǎn)生具有共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的醌類物質(zhì)，這類物質(zhì)受光照后的分解的產(chǎn)物可吸收可見光中的長波部分而顯黃色，因此該高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料選用抗氧劑1010與抗氧劑168的復(fù)配物，以保持良好的光澤度。進(jìn)一歩，由于抗氧劑168耐高溫，而且可防止聚合物在加工過程中氧化降解所導(dǎo)致的分子量變化(如斷鏈/交聯(lián))、防止顏色變化。更優(yōu)選地，抗氧劑1010與抗氧劑168的質(zhì)量比為I: (3 3. 5)。所述潤滑劑具體為こ撐雙硬脂酰胺和硬脂酸鈣的復(fù)配物，優(yōu)選按照3 :(1 I. 5)的重量比復(fù)配。こ撐雙硬脂酰胺不但具有很好的外部潤滑作用，而且具有很好的內(nèi)部潤滑 作用，加工中能夠提高物料的流動性和脫模性。硬質(zhì)酸鈣不僅具有潤滑的性能而且具有提高熱穩(wěn)定性的作用。こ撐雙硬酯酰胺與硬酯酸鈣復(fù)配，分散性好，能夠使所述高光澤聚丙烯復(fù)合材料阻燃性能更加突出，表面性能更優(yōu)。所述阻燃劑具體包括O. 2% O. 6%的雙酚A雙(磷酸ニ苯酷)(BDP)和磷溴復(fù)配型阻燃劑，其中，所述磷溴復(fù)配型阻燃劑中溴含量大于30% (質(zhì)量比)，如M9105，75R352C任意一種或復(fù)配使用均可。BDP具有阻燃性好，阻燃效果持久的特點(diǎn)，但是與聚合物基材相容性差，用量大，因此與磷溴復(fù)配型阻燃劑混合使用，獲得綜合性能。優(yōu)選地，BDP中磷含量為8. 5 8. 9%。所述磷溴復(fù)配型阻燃劑不容易析出，有利于保持聚丙烯復(fù)合材料的光澤度。本發(fā)明實(shí)施例提供的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，通過合理選擇添加助劑，獲得綜合性能優(yōu)異的材料，其不僅具有高光澤度、優(yōu)異的阻燃性能，而且機(jī)械力學(xué)性能良好。所用添加劑均為市售，生產(chǎn)成本低。請參閱圖1，顯示本發(fā)明實(shí)施例的ー種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其包括如下步驟SOl :按上述高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的配方稱取各組分； S02 混合所述各組分，得混合物料；S03 :將所述混合物料熔融擠出，造粒，獲得所述高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料。具體地，步驟SOl中，所有物料稱量準(zhǔn)確，精確至O. 001千克。所述高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料以及配方中的各組分優(yōu)選含量和種類如上所述，為了節(jié)約篇幅，在此不再贅述。步驟S02具體為，將聚丙烯、線性低密度聚こ烯、相容劑、阻燃劑、光亮劑、抗氧劑和潤滑劑一起加入到混合器中混合，直到均勻，得混合物料。步驟S03具體為，將混合好的混合物料投入到雙螺桿擠出機(jī)的加料斗，經(jīng)熔融擠出，造粒；其中，擠出溫度為120°C 190°C。本發(fā)明實(shí)施例提供的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，生產(chǎn)エ藝簡單，容易控制。
以下通過具體配方和制備方法的實(shí)施例來說明上述高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料及其制備方法。
實(shí)施例I :本實(shí)施例的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的組分及其重量百分含量為聚丙烯89. 2% ；線型低密度聚こ烯2%;相容劑2% ； 阻燃劑4. 2% ；光亮劑2% ；抗氧劑O. 2% ；潤滑劑O. 4%。其中，所述阻燃劑雙酚A雙(磷酸ニ苯酷)的含量為O. 2%。將上述各組分混合均勻，得混合物料，然后將混合物料置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出、造粒，擠出エ藝為一區(qū)120°C、ニ區(qū)180°C、三區(qū)180°C、四區(qū)160°C，機(jī)頭190°C，獲得高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料。實(shí)施例2 本實(shí)施例的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的組分及其重量百分含量為聚丙烯81.9%;線型低密度聚こ烯4%;相容劑4% ；阻燃劑5. 3% ；光亮劑4% ；抗氧劑O. 3% ；潤滑劑O. 5%。其中，所述阻燃劑雙酚A雙(磷酸ニ苯酷)的含量為O. 3%。將上述各組分混合均勻，得混合物料，然后將混合物料置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出、造粒，擠出エ藝為一區(qū)130°C、ニ區(qū)185°C、三區(qū)185°C、四區(qū)170°C，機(jī)頭185°C，獲得高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料。實(shí)施例3 本實(shí)施例的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的組分及其重量百分含量為聚丙烯74. 6% ；線型低密度聚こ烯6%;相容劑6% ；阻燃劑6. 4% ；光亮劑6% ；抗氧劑O. 4% ；潤滑劑O. 6%。其中，所述阻燃劑雙酚A雙(磷酸ニ苯酷)的含量為O. 4%。將上述各組分混合均勻，得混合物料，然后將混合物料置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出、造粒，擠出エ藝為一區(qū)140°C、ニ區(qū)185°C、三區(qū)185°C、四區(qū)170°C，機(jī)頭180°C，獲得高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
實(shí)施例4:本實(shí)施例的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的組分及其重量百分含量為聚丙烯67. 3% ；線型低密度聚こ烯8%;相容劑8% ；阻燃劑7. 5% ；光亮劑8% ；抗氧劑O. 5% ； 潤滑劑O. 7%。其中，所述阻燃劑雙酚A雙(磷酸ニ苯酷)的含量為O. 5%。將上述各組分混合均勻，得混合物料，然后將混合物料置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出、造粒，擠出エ藝為一區(qū)150°C、ニ區(qū)185°C、三區(qū)185°C、四區(qū)170°C，機(jī)頭175°C，獲得高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料。實(shí)施例5 本實(shí)施例的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的組分及其重量百分含量為聚丙烯60% ；線型低密度聚こ烯10%;相容劑10% ；阻燃劑8. 6% ；光売劑10% ；抗氧劑O. 6% ；潤滑劑0.8%。其中，所述阻燃劑雙酚A雙(磷酸ニ苯酷)的含量為O. 6%。將上述各組分混合均勻，得混合物料，然后將混合物料置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出、造粒，擠出エ藝為一區(qū)125°C、ニ區(qū)165°C、三區(qū)185°C、四區(qū)170°C，機(jī)頭190°C，獲得高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料。對比例I :本實(shí)施例的聚丙烯復(fù)合材料的組分及其重量百分含量為PP 樹脂78.7%;LLDPE6% ；相容劑6%;八溴醚6%;三氧化ニ銻2%;白油0.3%;抗氧劑0.4%;潤滑劑0.6%;將上述各組分混合均勻，得混合物料，然后將混合物料置于雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出、造粒，其擠出エ藝為一區(qū)125°C、ニ區(qū)165°C、三區(qū)185°C、四區(qū)170°C，機(jī)頭190°C。性能測試
拉伸強(qiáng)度按ASTM D-638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm):(176±2)(長)X (12·6±0·2)(端部寬度)X (3·05±0·2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min ;彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按ASTM D-790標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為試樣尺寸(mm) :(128±2) X(12. 67±0. 2) X (3. 11 ±0. 2)，彎曲速度為20mm/min ;懸臂梁缺ロ沖擊強(qiáng)度按ASTM D-256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，試樣尺寸(mm): (63±2) X (12. 45±0. 2) X (3. I ±0. 2)；缺ロ類型為A類，缺ロ剩余厚度為1.9mm。上述實(shí)施例I 4和對比例I和2制備的聚丙烯復(fù)合材料的性能分別如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.ー種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，包括按照重量百分比的如下組分聚丙烯60% ~89.2%;線型低密度聚乙雄2%~ 10%;相容劑光亮劑2%~10%;抗氧劑0.2%-0.6%;潤滑劑0.4% ~0.8%;FJL燃劑4%~9 /0β 其中，所述阻燃劑包括O. 2% O. 6%的雙酚A雙(磷酸ニ苯酷)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述聚丙烯為均聚聚丙火布。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述線性低密度聚こ烯的熔融指數(shù)大于10g/10min。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述相容劑為PP接枝馬來酸酐和/或POE接枝馬來酸酐。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述光亮劑為硫酸鋇母粒。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧劑為四[甲基-(3，5-ニ叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4_ ニ叔丁基苯基)酯的復(fù)配物。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述潤滑劑為こ撐雙硬脂酰胺和硬脂酸鈣的復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述阻燃劑還包括磷溴復(fù)配型阻燃劑。
9.ー種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其包括如下步驟 按權(quán)利要求I 8任一所述的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的配方稱取各組分； 混合所述各組分，得混合物料； 將所述混合物料熔融擠出，造粒，獲得所述高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，所述熔融擠出的溫度為120°C 190°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料，其包括按照重量百分比的如下組分聚丙烯60%～89.2%；線型低密度聚乙烯2%～10%；相容劑2%～10%；光亮劑2%～10%；抗氧劑0.2%～0.6%；潤滑劑0.4%～0.8%；阻燃劑4%～9%；其中，所述阻燃劑包括0.2%～0.6%的雙酚A雙(磷酸二苯酯)。本發(fā)明還提供該高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料的制備方法。該高光澤阻燃聚丙烯復(fù)合材料兼具高光澤和阻燃性能，且其制備方法工藝簡單，操作方便，效益高，成本低，適于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號B29B9/06GK102690464SQ201210136698
公開日2012年9月26日 申請日期2012年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月4日
發(fā)明者張博, 徐東, 徐永 申請人:深圳市科聚新材料有限公司