【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及塑料產品領域，具體涉及一種高強阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法。
技術介紹
1、聚丙烯簡稱pp，是一種無色、無臭、無毒、半透明固體物質。聚丙烯是一種性能優良的熱塑性合成樹脂，為無色半透明的熱塑性輕質通用塑料，具有耐化學性、耐熱性、電絕緣性、高強度機械性能和良好的高耐磨加工性能等，這使得聚丙烯自問世以來，便迅速在機械、汽車、電子電器、建筑、紡織、包裝、農林漁業和食品工業等眾多領域得到廣泛的開發應用。因為聚丙烯具有較好的可塑性，目前正逐步替代木制產品，并且高強度韌性和高耐磨性能已逐步取代金屬的機械功能。另外聚丙烯具有良好的接枝和復合功能，在混凝土、紡織、包裝和農林漁業方面具有巨大的應用空間。
2、但是聚丙烯的阻燃性比較差，其分子內含有不穩定的碳氫鍵，極限氧指數不到20％，極易燃燒，并且聚丙烯的燃燒是十分劇烈、復雜的化學反應過程。在燃燒的過程中不僅產生大量的熱，同時還伴有大量熔滴產生，熔滴可引燃其它可燃物，進而傳播火焰，嚴重時甚至引起爆炸，給聚丙烯的應用前景帶來了嚴重的阻礙。目前市面上的阻燃劑多數并不適用于聚丙烯，不僅阻燃效果提升并不顯著，且容易導致其強度下降。
技術實現思路
1、針對現有技術中存在的問題，本專利技術的目的是提供一種高強阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法。
2、本專利技術的目的采用以下技術方案來實現：
3、第一方面，本專利技術提供一種高強阻燃聚丙烯復合材料，按照重量份數計算，包括：
4、65-85份聚丙烯樹脂、12-
5、優選地，所述聚丙烯樹脂為0.89-0.91g/cm3，熔體流動速率為2.8-3.6g/10min(230℃，2.16kg)。
6、優選地，所述活性填料為納米活性碳酸鈣，采用鈦酸酯偶聯劑對于納米級超細碳酸鈣處理后制備得到。
7、優選地，所述無鹵高效阻燃劑通過氨基化磷酰胺和醛基化苯并噁嗪進行醛胺縮合后制備得到。
8、優選地，所述增韌劑為聚烯烴彈性體poe，牌號為美國陶氏poe-8540、美國陶氏poe-8150、美國陶氏poe-8150中的一種或者多種組合。
9、優選地，所述潤滑劑為乙烯基雙硬脂酰胺和硬脂酸鎂的混合，乙烯基雙硬脂酰胺和硬脂酸鎂的質量比例是2-5:1。
10、優選地，所述抗氧劑為抗氧劑1024、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑626、抗氧劑702中的一種或者多種組合。
11、優選地，所述光穩定劑為光穩定劑uv-770、光穩定劑uv-944、光穩定劑uv-234、光穩定劑uv-329、光穩定劑uv-1577中的一種或者多種組合。
12、優選地，所述活性填料的制備過程包括：
13、將鈦酸酯偶聯劑加入至甲苯內，充分溶解后，加入納米級超細碳酸鈣粉末，先超聲分散均勻，然后在50-70℃的溫度下，以800-1000r/min的速度攪拌10-20min，之后減壓除去溶劑，得到活性填料；
14、其中，納米級的碳酸鈣粉末的粒徑為80-100nm，鈦酸酯偶聯劑的型號為gr-201或gr-401；
15、其中，納米級超細碳酸鈣粉末、鈦酸酯偶聯劑和甲苯的質量比例是1:0.02-0.08:10-20。
16、優選地，所述無鹵高效阻燃劑的制備方法包括：
17、s1、制備氨基化磷酰胺：
18、將尿素和磷酸三乙酯在氮氣的保護下升溫至105-125℃，保溫攪拌反應8-12h，反應結束后，將反應產物溶解在無水乙醇內，然后經純化和干燥處理后，得到氨基化磷酰胺；
19、其中，尿素和磷酸三乙酯的質量比例是1.8-2.4:0.7-1.4；
20、其中，純化為經硅膠柱的層析處理，洗脫液為：乙酸乙酯和二氯甲烷的體積比為1:6-10。
21、s2、制備醛基化苯并噁嗪：
22、在冰水浴的條件下，將1-氨基丁烷混合至甲醛的水溶液內，攪拌1-3h，之后升溫至65-75℃，保溫攪拌半小時后，緩慢加入對羥基苯甲醛，繼續保溫攪拌反應6-12h，反應結束后，經過洗滌和干燥，得到醛基化苯并噁嗪；
23、其中，甲醛的水溶液的質量分數為35％-40％，1-氨基丁烷、對羥基苯甲醛和甲醛的水溶液的質量比為0.73-1.46:1.2-2.4:15-25；
24、其中，洗滌為依次進行的堿液洗滌、酸液洗滌以及純水洗滌，堿液為0.1mol/l的氫氧化鈉溶液，酸液為0.1mol/l的鹽酸溶液；先用堿液洗滌三次，再用酸液洗滌三次，之后用純水洗滌至洗滌液呈中性；
25、其中，干燥是在50-80℃的真空條件下進行干燥處理；
26、s3、制備阻燃劑前驅體：
27、將氨基化磷酰胺和醛基化苯并噁嗪混合至二甲基亞砜內，攪拌至溶解均勻后，升溫至90-120℃，在催化劑的作用下保溫攪拌反應4-10h，反應結束后，旋蒸除去溶劑后，得到阻燃前驅體；
28、其中，氨基化磷酰胺、醛基化苯并噁嗪和二甲基亞砜的質量比為1.3-2.6:1.1-2.2:30-50。
29、其中，催化劑為冰醋酸，加入量是氨基化磷酰胺質量的1.5％-7.5％；
30、s4、后處理：
31、將阻燃前驅體在120-250℃下進行升溫處理，得到無鹵高效阻燃劑。
32、優選地，所述升溫處理為階段法進行的升溫處理，即依次在120℃、150℃、200℃以及250℃下均處理2-4h。
33、第二方面，本專利技術提供一種高強阻燃聚丙烯復合材料的制備方法，包括以下步驟：
34、(1)稱取聚丙烯樹脂、活性填料、無鹵高效阻燃劑、增韌劑、潤滑劑、抗氧劑和光穩定劑混合于攪拌機內，快速攪拌混合，得到混合原料；
35、(2)將混合原料投入至雙螺桿擠出機內，在195-225℃的溫度區間內熔融擠出造粒，最終得到聚丙烯復合材料。
36、優選地，所述攪拌機內的攪拌速度為400-600r/min，攪拌時間是2-10min。
37、優選地，所述雙螺桿擠出機的溫度區間包括：一區195-205℃、二區210-220℃、三區215-225℃、四區220-225℃、五區220-225℃、六區215-220℃、七區210-220℃，螺桿長徑比為32-40:1，轉速為100-150r/min。
38、本專利技術的有益效果為：
39、1、本專利技術制備了一種聚丙烯復合材料，該復合材料采用了聚丙烯樹脂作為主料，納米活性碳酸鈣作為填料，同時還使用了自制的無鹵高效阻燃劑，以及增韌劑、潤滑劑、抗氧劑和光穩定劑等助劑，制備得到的聚丙烯復合材料不僅具有較強的阻燃性，而且強度和耐老化性能也得到了較好的提升。
40、2、本專利技術的無鹵高效阻燃劑是通過氨基化磷酰胺和醛基化苯并噁嗪進行醛胺縮合后制備得到。其中本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，按照重量份數計算，包括：
2.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述增韌劑為聚烯烴彈性體POE，牌號為美國陶氏POE-8540、美國陶氏POE-8150、美國陶氏POE-8150中的一種或者多種組合。
3.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述潤滑劑為乙烯基雙硬脂酰胺和硬脂酸鎂的混合，乙烯基雙硬脂酰胺和硬脂酸鎂的質量比例是2-5:1。
4.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1024、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑626、抗氧劑702中的一種或者多種組合。
5.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述光穩定劑為光穩定劑UV-770、光穩定劑UV-944、光穩定劑UV-234、光穩定劑UV-329、光穩定劑UV-1577中的一種或者多種組合。
6.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述活性填料的制備過程包括：
7.根據權
8.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述無鹵高效阻燃劑的制備方法包括：
9.根據權利要求8所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述S1中，尿素和磷酸三乙酯的質量比例是1.8-2.4:0.7-1.4；所述S2中，1-氨基丁烷、對羥基苯甲醛和甲醛的水溶液的質量比為0.73-1.46:1.2-2.4:15-25；所述S3中，氨基化磷酰胺、醛基化苯并噁嗪和二甲基亞砜的質量比為1.3-2.6:1.1-2.2:30-50。
10.一種權利要求1所述的高強阻燃聚丙烯復合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，按照重量份數計算，包括：
2.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述增韌劑為聚烯烴彈性體poe，牌號為美國陶氏poe-8540、美國陶氏poe-8150、美國陶氏poe-8150中的一種或者多種組合。
3.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述潤滑劑為乙烯基雙硬脂酰胺和硬脂酸鎂的混合，乙烯基雙硬脂酰胺和硬脂酸鎂的質量比例是2-5:1。
4.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述抗氧劑為抗氧劑1024、抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑626、抗氧劑702中的一種或者多種組合。
5.根據權利要求1所述的一種高強阻燃聚丙烯復合材料，其特征在于，所述光穩定劑為光穩定劑uv-770、光穩定劑uv-944、光穩定劑uv-234、光穩定劑uv-329、光穩定劑uv-1577中的一種或者多種...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳勇軍，王華，林明華，曾幸榮，賴學軍，李紅強，賈志欣，周成立，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：
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