专利名称：一种复合聚烯烃材料及其制备方法和用途的制作方法
一种复合聚烯烃材料及其制备方法和用途技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种复合聚烯烃材料及其制备方法和用途。
背景技术：
随着建筑行业的发展，建筑模板在其中扮演着越来越重要的角色。目前较为广泛的使用有钢模板、木模板和塑料模板。钢模虽然结构坚固，可多次反复使用，但存在自重大、 抗蚀性差，且脱模难的缺点；木模板在结构上可任意截取，但存在受潮后易变形，重复使用次数少且易燃的缺点。而塑料模板由于具有自重轻、耐蚀、抗水的优点而受到建筑行业的青睐，但目前也没有得到非常广泛的应用，究其原因，除了塑模强度不足外还有一个关键的缺陷，即塑料模板不能防火。同样的问题也出现在外墙脚手架上。外墙脚手架主要是用来给施工人员搭建模板、打对拉螺栓、搭建钢筋板墙和柱子的钢筋结构、以及拆模时在上面行走或者暂时放置施工工具等。外墙脚手架主要分为钢管支撑体系和用于工人站立和存放工具的平台。目前，用于工人站立和存放工具的平台可以用竹笆、木模板、或者工地上暂时不用的方木；其中竹笆用的最多，其主要的缺点是不能防火，从而在搭建建筑框架时如果电焊的高温焊渣滴落，往往就会引发火灾。发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷而提供一种复合聚烯烃材料及其制备方法和用途。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现。
一种复合聚烯烃材料，包含
外层阻燃聚烯烃材料9份，
内层增强聚烯烃层 I 4份；
内外层在共挤出过程中即可实现连接；其中，
所述的外层阻燃聚烯烃材料，由包含以下重量份的组分制成
聚烯烃1:50 80份，
填料1: O 30份，
阻燃剂16 35份，
阻燃协效剂0 9份，
抗氧剂1: O.1 O. 4份，
润滑剂1: O.1 O. 4份;
所述的内层增强聚烯烃层，由包含以下重量份的组分制成
聚烯烃2: 50 80份，
玻璃纤维O 45份，
填料2:O 30份，
接枝物0 5份，抗氧剂2: 0.1 0.4份，润滑剂2 : 0. 1 0. 4份。所述的聚烯烃1或聚烯烃2选自聚丙烯或聚乙烯中的一种或两种。所述的填料1或填料2选自滑石粉、云母或硫酸钡中的一种或一种以上。所述的阻燃剂为溴系阻燃剂，氮磷系无卤阻燃剂或低卤阻燃母粒。所述的阻燃协效剂选自Sb203。所述的溴系阻燃剂选自十溴二苯乙烷或八溴醚中的一种或两种。所述的氮磷无卤阻燃剂为聚磷酸铵和三聚氰胺尿酸盐复合物，复配比例为2 1。所述的低卤阻燃母粒是十溴二苯乙烷和苯基丁烷协效剂的复合物，复配比例为 10 1。所述的抗氧剂1或抗氧剂2选自四
季 戊四醇酯(抗氧剂1010)、亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)或硫代二丙酸 双十八醇酯(抗氧剂DSTDP)中的一种或一种以上。所述的润滑剂1或润滑剂2选自硬脂酸钙或N.N'-乙撑双硬脂酰胺(EBS)中的 一种或两种。所述的玻璃纤维选自无碱玻纤或中碱玻璃纤维中的一种。所述的玻璃纤维为短切纤维或连续纤维中的一种。所述的接枝物为马来酸酐接枝的聚丙烯、马来酸酐接枝的聚乙烯或双马来酰亚胺 中的一种或一种以上。所述的复合聚烯烃材料为实心或中空板结构。一种上述复合聚烯烃材料的制备方法，包括以下步骤(1)按上述比例称取各原料，将外层材料所用聚烯烃树脂、填料1、阻燃剂、抗氧剂 和润滑剂放入高速混合机中混匀；该混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经双螺杆高速剪切、混炼，由 机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥；(2)按上述比例称取各原料，将内层材料所用聚烯烃树脂、填料2、抗氧剂和润滑 剂放入高速混合机中混合均匀；该混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，同时玻璃纤维由玻纤加入口 按上述比例加入；经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥；(3)将上述(1)和(2)步骤制备得到的材料经过双螺杆挤出机挤出得到复合聚烯 烃材料。所述的步骤(1)中双螺杆挤出机的各段螺杆温度为170 190°C。所述的步骤(1)中的混合速度为300 400转/分，混合时间为4 8min。所述的步骤(2)中双螺杆挤出机的各段螺杆温度为180 220°C。所述的步骤(2)中的混合速度为300 400转/分，混合时间为4 8min。所述的步骤(3)的双螺杆挤出机的螺杆各段温度为180 210°C。一种上述复合聚烯烃材料用作建筑模板或外墙脚手架的用途。本发明的有益效果在于
本发明的材料通过外层的防火效应保证材料在使用过程中的防火功能，而且具有 重量轻，重复利用次数多，根据搭建结构不同做相应的尺寸上的变化等诸多优点，成本上也 比完全使用阻燃材料有更多的优势。
具体实施方式
为了更好的理解本发明的技术特点，下面通过实施例对本发明作进一步的说明， 其具体操作步骤基本相同，即第一步针对外层材料的制备，聚烯烃树脂、填料1、阻燃剂、抗 氧剂和润滑剂放入高速混合机中混合均匀；该混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出 机中，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒和干燥；双螺杆挤出机的各段 螺杆温度应控制在170 190°C之间；第二步针对内层材料，聚烯烃树脂、填料2、抗氧剂和 润滑剂放入高速混合机中混合均匀；该混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中， 同时玻璃纤维由玻纤加入口按上述比例加入；经双螺杆高速剪切、混炼、由机头挤出、拉条、 风冷、切粒和干燥；双螺杆挤出机的各段螺杆温度应控制在180 220°C之间。第三步将第 一步和第二步中材料经过同一模头共挤得到聚烯烃复合材料，其中复合共挤是一种常见的 挤出技术，选择了模头就可以成型。
本发明的复合聚烯烃材料分为内外层，其性能参数见表I
需要说明的是，实施例并不是对本发明保护范围的限制。
实施例1 :
(I)外层材料各组分配比如下
聚丙烯64. 8份，
氮磷系无卤阻燃剂35份，
抗氧剂1010 0.1 份，
润滑剂EBS 0.1 份，
其中氮磷无卤阻燃剂为聚磷酸铵和三聚氰胺尿酸盐复合物，复配比例为2 I ；
将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经双螺杆高速剪切、混 炼、由机头挤出、拉条、风冷、切粒和干燥；所述的双螺杆挤出机的工艺参数为各段螺杆温 度应控制在170 190°C之间。
(2)内层材料各组分配比如下
聚丙烯50份，
玻璃纤维44. 7份，
接枝物PP-G :5 份，
抗氧剂1010 :0.1 份，
抗氧剂168 :0.1 份，
润滑剂硬脂酸钙0.1份；
将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，同时玻璃纤维由玻纤加 入口按上述比例加入；经双螺杆高速剪切、混炼、由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥；双螺 杆挤出机的各段螺杆温度应控制在180 220°C之间。
(3)从上述制备的内外层中分别取9重量份和I重量份投料，经过同一模头共挤得 到实心或中空结构的聚烯烃复合板材。螺杆各段温度控制在180 210°C之间。
实施例2
(I)外层材料各组分配比如下
聚丙烯56. 2份，
滑石粉20份，
十溴二苯乙烷18份，
三氧化二锑5份，
抗氧剂1010 :0. 2 份，
抗氧剂168 :0. 2 份，
润滑剂EBS :0. 4 份；
将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经双螺杆高速剪切、混 炼、由机头挤出、拉条、风冷、切粒和干燥；所述的双螺杆挤出机的工艺参数为各段螺杆温 度应控制在170 190°C之间。
(2)内层材料各组分配比如下
聚丙烯69.5份，
云母30份，
抗氧剂1010 0.1 份，
抗氧剂168 :0.1 份，
润滑剂EBS 0.1 份，
润滑剂硬脂酸钙0· 2份；
将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经双螺杆高速剪切、混 炼、由机头挤出、拉条、风冷、切粒和干燥；双螺杆挤出机的各段螺杆温度应控制在180 220°C之间。
(3)从上述制备的内外层中分别取9重量份和4重量份投料，经过同一模头共挤得 到实心或中空结构的聚烯烃复合板材。螺杆各段温度控制在180 210°C之间。
实施例3
(I)外层材料各组分配比如下
聚丙烯79.4份，
八溴醚16份，
三氧化二锑4份，
抗氧剂1010 :0.1 份，
抗氧剂168 :0.1 份，
润滑剂EBS :0. 4 份；
将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经双螺杆高速剪切、混 炼、由机头挤出、拉条、风冷、切粒和干燥；所述的双螺杆挤出机的工艺参数为各段螺杆温 度应控制在170 190°C之间。
(2)内层材料各组分配比如下
聚丙烯77. 7份，
滑石粉10份，
无碱玻纤10份，
双马来酰亚胺2份，
抗氧剂1010 :0.1 份，
抗氧剂168 :0.1 份，
润滑剂EBS :0.1 份；
将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，同时玻璃纤维由玻纤加 入口按上述比例加入；经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒和干燥；双 螺杆挤出机的各段螺杆温度应控制在180 220°C之间。
(3)从上述制备的内外层中分别取9重量份和3重量份投料，经过同一模头共挤得 到实心或中空结构的聚烯烃复合板材。螺杆各段温度控制在180 210°C之间。
实施例4
(I)外层材料各组分配比如下
聚丙烯50份，
滑石粉29份，
十溴二苯乙烷16份，
三氧化二锑4. 5份，
抗氧剂1010 :0.1 份，
抗氧剂168 :0. 2 份，
润滑剂EBS :0. 2 份，
将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经双螺杆高速剪切、混 炼、由机头挤出、拉条、风冷、切粒和干燥；所述的双螺杆挤出机的工艺参数为各段螺杆温 度应控制在170 190°C之间。
(2)内层材料各组分配比如下
聚乙烯69. 5份，
云母30份，
抗氧剂1010 :0.1 份，
抗氧剂168 :0.1 份，
润滑剂EBS :0.1 份，
润滑剂硬脂酸钙0. 2份；
将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，同时玻璃纤维经双螺杆 高速剪切、混炼、由机头挤出、拉条、风冷、切粒和干燥；双螺杆挤出机的各段螺杆温度应控 制在180 220°C之间。
(3)从上述制备的内外层中分别取9重量份和4重量份投料，经过同一模头共挤得 到实心或中空结构的聚烯烃复合板材。螺杆各段温度控制在180 210°C之间。
实施例5
(I)外层材料各组分配比如下
聚丙烯1:64.8 份，
阻燃剂27份，
三氧化二锑9份，
抗氧剂1010 :0.1 份，
润滑剂EBS1:0.1 份;
内层增强聚烯烃层，由包含以下重量份的组分制成
聚烯烃2 :63. 6 份，
玻璃纤维2份，
填料2:30 份，
接枝物PP-G :5 份，
抗氧剂1010 :0. 2 份，
润滑剂EBS :0.2 份。
将上述混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，同时玻璃纤维经双螺杆高速剪切、混炼、由机头挤出、拉条、风冷、切粒和干燥；双螺杆挤出机的各段螺杆温度应控制在180 220°C之间。
(3)从第一步和第二步中制备的内外层中分别取9重量份和3. 5重量份投料，经过同一模头共挤得到实心或中空结构的聚烯烃复合板材。螺杆各段温度控制在180 210°C 之间。
表I
权利要求
1.一种复合聚烯烃材料，其特征在于包含外层阻燃聚烯烃材料9份，内层增强聚烯烃层I 4份；其中，所述的外层阻燃聚烯烃材料，由包含以下重量份的组分制成聚烯烃1: 50 80份，填料1:0 30份，阻燃剂16 35份，阻燃协效剂0 9份，抗氧剂1:0· I O. 4份，润滑剂1:0.1 O. 4份；所述的内层增强聚烯烃层，由包含以下重量份的组分制成聚烯烃2 :50 80份，玻璃纤维0 45份，填料2 :0 30份，接枝物0 5份，抗氧剂2 :0.1 O. 4份，润滑剂2 :0.1 O. 4份。
2.根据权利要求1所述的复合聚烯烃材料，其特征在于所述的聚烯烃I或聚烯烃2选自聚丙烯或聚乙烯中的一种或两种；或所述的填料I或填料2选自滑石粉、云母或硫酸钡中的一种或一种以上。或所述的阻燃剂为溴系阻燃剂，氮磷系无卤阻燃剂或低卤阻燃母粒；或所述的阻燃协效剂选自Sb203。
3.根据权利要求1所述的复合聚烯烃材料，其特征在于所述的溴系阻燃剂选自十溴二苯乙烷或八溴醚中的一种或两种；或所述的氮磷无卤阻燃剂为聚磷酸铵和三聚氰胺尿酸盐复合物，复配比例为2 I ； 或所述的低卤阻燃母粒为十溴二苯乙烷和苯基丁烷协效剂的复合物，复配比例为 10 I。
4.根据权利要求1所述的复合聚烯烃材料，其特征在于所述的抗氧剂I或抗氧剂2选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、亚磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯或硫代二丙酸双十八醇酯中的一种或一种以上。
5.根据权利要求1所述的复合聚烯烃材料，其特征在于所述的润滑剂I或润滑剂2选自硬脂酸钙或N. N'-乙撑双硬脂酰胺中的一种或两种。
6.根据权利要求1所述的复合聚烯烃材料，其特征在于所述的玻璃纤维选自无碱玻纤或中碱玻璃纤维中的一种；或所述的玻璃纤维为短切纤维或连续纤维中的一种；或所述的接枝物为马来酸酐接枝的聚丙烯、马来酸酐接枝的聚乙烯或双马来酰亚胺中的一种或一种以上。
7.根据权利要求1所述的复合聚烯烃材料，其特征在于所述的复合聚烯烃材料为实心或中空板结构。
8.—种上述权利要求1-7中任一所述的复合聚烯烃材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)按权利要求1中所述的比例称取各原料，将外层阻燃聚烯烃材料所用聚烯烃树脂、 填料1、阻燃剂、抗氧剂和润滑剂放入高速混合机中混匀；该混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥；(2)按权利要求1中所述的比例称取各原料，将内层材料所用聚烯烃树脂、填料2、抗氧剂和润滑剂放入高速混合机中混合均匀；该混合物由精密计量的喂料器送入双螺杆挤出机中，同时玻璃纤维由玻纤加入口按上述比例加入；经双螺杆高速剪切、混炼，由机头挤出、拉条、风冷、切粒、干燥；(3)将上述⑴和(2)步骤制备得到的材料经过双螺杆挤出机挤出得到复合聚烯烃材料。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于所述的步骤(I)中双螺杆挤出机的各段螺杆温度为170 190°C ；或所述的步骤(I)中的混合速度为300 400转/分，混合时间为4 8min ；或所述的步骤(2)中双螺杆挤出机的各段螺杆温度为180 220°C ；或所述的步骤(2)中的混合速度为300 400转/分，混合时间为4 8min ；或所述的步骤(3)的双螺杆挤出机的螺杆各段温度为180 210°C。
10.一种上述权利要求1-7中任一所述的复合聚烯烃材料用作建筑模板或外墙脚手架的用途。
全文摘要
本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种复合聚烯烃材料及其制备方法和用途，该材料包含，外层阻燃聚烯烃材料9份，内层增强聚烯烃层1～4份；其中，所述的外层阻燃聚烯烃材料，由包含以下重量份的组分制成聚烯烃150～80份，填料10～30份，阻燃剂16～35份，阻燃协效剂0～9份，抗氧剂10.1～0.4份，润滑剂10.1～0.4份；所述的内层增强聚烯烃层，由包含以下重量份的组分制成聚烯烃250～80份，玻璃纤维0～45份，填料20～30份，接枝物0～5份，抗氧剂20.1～0.4份，润滑剂20.1～0.4份。该材料具有成本低，重量轻，刚韧平衡性好，重复利用次数多，尺寸多变，防火等优点。
文档编号C08L23/06GK103009760SQ20111028758
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月26日 优先权日2011年9月26日
发明者石允慧, 孙利明 申请人:合肥杰事杰新材料股份有限公司