，静置lh后取出 物料，利用去离子水洗涤后，干燥，制得疏水填料，备用；其中，改性可膨胀石墨的制备方法 为，按照100 :2 :150的重量比，依次称取可膨胀石墨、钛酸酯偶联剂和无水乙醇，将全部的 钛酸酯偶联剂和无水乙醇置于烧杯中，水浴60°C，搅拌0. 5h后，制成钛酸酯偶联剂/无水乙 醇混合溶液，再将可膨胀石墨置于该混合溶液中，搅拌2h后，置于85°C的烘箱中烘干，制得 粒径为180微米的改性可膨胀石墨。
[0022] 步骤四、座椅的制备：（1)、按照所述原料的重量份数，称取聚丙烯基体、氮磷阻燃 剂、硼酸镁晶须、复配抗氧化剂、步骤一制得的的改性聚丙烯、步骤二制得的改性负离子粉 以及步骤三制得的疏水填料，将聚丙烯基体、氮磷阻燃剂、硼酸镁晶须、复配抗氧化剂和改 性聚丙烯混合后，置于转速为l〇〇〇r/min的混合机中，在100°C温度下混合5~8min，将混合 机内温度降至75°C，加入改性负离子粉和疏水填料，混合lOmin，制得混合物，备用； (2) 、将制备的混合物置于挤出机中造粒，其中，挤出机机筒内温度为：一区165°C、二 区170°C、三区175°C和四区180°C，口模的温度为185°C，制得粒料，备用； (3) 、将制备的粒料加入注塑机中，形成熔料，其中，注塑机机筒内温度为：一区170°C、 二区180°C和三区190°C，取预设的模具，将模具型腔的内壁喷涂上由以下重量份的原料组 成的釉料：生釉料30份、悬浮剂7份、水玻璃0. 8份、硼酸钠10份和电气石粉1. 5份，然后 使熔料经注塑机中温度为185°C的喷嘴注射到模具的型腔中，将模具温度加热为60°C，型 腔中的熔料在35MPa的压力下保压30s，冷却后脱模，制得座椅。
[0023] 根据以上实例，测得上述实施案例中所得的体育场座椅用复合材料其性能如下： 一、燃烧性能
由上表对比分析可知，各实施例均有较好的阻燃、力学及抗静电性能，按照上述配方及 工艺所开发的聚苯乙烯复合材料与现有技术相比，具有比较优异高强度阻燃耐候。本发明 与现有技术相比：利用氮磷阻燃剂和可膨胀石墨的协同阻燃效应，降低阻燃剂填充量，提高 阻燃效率；利用炭黑和碳纤维以及硼酸镁晶须，在保证材料力学性能的前提下，还提高燃烧 在炭层的骨架的强度，间接提高材料的阻燃性能，同时是得到的复合材料具有抗静电特性； 通过以上组分得到的聚丙烯复合材料适合于注塑成型各类车用、矿用以及装饰等技术领 域。
[0024] 本发明中，炭黑既可以作为阻燃协效剂，提高材料阻燃性能，与可膨胀石墨和碳 纤维配合用又使材料具有抗静电性能，减小座椅静电对人体的影响，提高舒适度；本发明 中，复配抗氧化剂采用芳香胺、受阻酚为主抗抗氧化成份和亚磷酸酯、硫代酯等为辅抗氧化 成份复合而成，具有良好抗氧化和耐紫外线变色特性，并且质量稳定；价格优势；抗氧效率 高；着色性好；环保；不析出；挥发小。
[0025] 本发明中，多种无机组份的加入，在提高了阻燃效果的同时也保证了材料的力学 性能，并且具有抗静电性能特性，提高座椅舒适度；成型过程中无需使用增容剂，产品易加 工；制备工艺简便，所采用材料便宜，综合成本较之于传统的聚丙烯复合材料优势较为明 显。
【主权项】
1. 一种阻燃耐候型体育场座椅的制备方法，将用于制备座椅的原料置于挤出机中造 粒，将造粒得到的粒料加入注塑机中形成熔料，熔料再经注塑机注射到座椅模具中，脱模， 制得座椅，所述的原料由聚丙烯基体5-10份、改性聚丙烯40-50份、改性负离子粉5-10份、 疏水填料9-28份、氮磷阻燃剂5-10份、硼酸镁晶须5-10份和复配抗氧化剂0. 5-1. 5份组 成，其特征在于，座椅的制备方法包括以下步骤： 步骤一、改性聚丙烯的制备 将Re(Mt末置于预热至80~100°C的混合机中，在混合搅拌的过程中，加入重量为ReO 3 粉末重量5~10%的硅烷偶联剂，反应30min，将混合机内温度降至60~70°C，加入重量为ReO3 粉末重量1〇〇倍的聚丙烯，搅拌30~50min，制得改性聚丙烯，备用； 步骤二、改性负离子粉的制备 按照1 :20~30的重量比，分别称取带有不饱和双键的偶联剂和非离子粉，将负离子粉 置于烘干机中烘干后，加入偶联剂和无水乙醇，在100~120°C下混合搅拌0. 5~5h，自然冷却 后，制得改性负离子粉，备用； 步骤三、疏水填料的制备 按照1 :10~30的重量比，称取脲醛树脂和纳米改性剂，搅拌均匀后，加入重量为脲醛 树脂和纳米改性剂总重量1. 5倍的无机填料，搅拌得混合物，然后加入重量为混合物总重 0. 1~0. 3%的防水剂，并加入相当于混合物1. 5~3倍重量的去离子水，搅拌均匀后，置于磨机 中进行超细球磨，球磨后过滤、干燥得超细粉末，将超细粉末置于反应釜中，并加入乙醇、丙 三醇和表面活性剂，在I. 2~1. 5个大气压下，将反应釜加热至80~90°C，反应2~3h后，停止 加热，静置Ih后取出物料，利用去离子水洗涤后，干燥，制得疏水填料，备用； 步骤四、座椅的制备 (1) 、按照所述原料的重量份数，称取聚丙烯基体、氮磷阻燃剂、硼酸镁晶须、复配抗氧 化剂、步骤一制得的的改性聚丙烯、步骤二制得的改性负离子粉以及步骤三制得的疏水填 料，将聚丙烯基体、氮磷阻燃剂、硼酸镁晶须、复配抗氧化剂和改性聚丙烯混合后，置于转速 为lOOOr/min的混合机中，在100-200°C温度下混合5~8min，将混合机内温度降至75~90°C， 加入改性负离子粉和疏水填料，混合8~15min，制得混合物，备用； (2) 、将制备的混合物置于挤出机中造粒，其中，挤出机机筒内温度为：一区165°C、二 区170°C、三区175°C和四区180°C，口模的温度为185°C，制得粒料，备用； (3) 、将制备的粒料加入注塑机中，形成熔料，其中，注塑机机筒内温度为：一区170°C、 二区180°C和三区190°C，取预设的模具，将模具型腔的内壁喷涂上釉料，然后使熔料经注 塑机中温度为185°C的喷嘴注射到模具的型腔中，将模具温度加热为60~80°C，型腔中的熔 料在35MPa的压力下保压30s，冷却后脱模，制得座椅。2. 根据权利要求1所述的一种阻燃耐候型体育场座椅的制备方法，其特征在于：模具 型腔内壁喷涂的釉料由以下重量份的原料组成：生釉料30-50份、悬浮剂2-10份、水玻璃 0. 5-0. 8份、硼酸钠8-10份和电气石粉1-1. 5份。3. 根据权利要求1所述的一种阻燃耐候型体育场座椅的制备方法，其特征在于：所述 的无机填料由重量比为1-5 :1-5 :5-10的炭黑、碳纤维和改性可膨胀石墨组成，其中，改性 可膨胀石墨的制备方法为，按照100 :2 :150的重量比，依次称取可膨胀石墨、钛酸酯偶联剂 和无水乙醇，将全部的钛酸酯偶联剂和无水乙醇置于烧杯中，水浴60°C，搅拌0. 5h后，制成 钛酸酯偶联剂/无水乙醇混合溶液，再将可膨胀石墨置于该混合溶液中，搅拌2h后，置于 85°C的烘箱中烘干，制得改性可膨胀石墨。4. 根据权利要求3所述的一种阻燃耐候型体育场座椅的制备方法，其特征在于：所 述的碳纤维为短切碳纤维，长度为1-5毫米，单丝直径6. 9微米，强度4900MPa，电阻率 1. 5X10 3,延伸率为 2. 1%。5. 根据权利要求3所述的一种阻燃耐候型体育场座椅的制备方法，其特征在于：制得 的改性可膨胀石墨的粒径为180-270微米。
【专利摘要】一种阻燃耐候型体育场座椅的制备方法，将用于制备座椅的原料置于挤出机中造粒，将造粒得到的粒料加入注塑机中形成熔料，熔料再经注塑机注射到座椅模具中，脱模，制得座椅，所述的原料由聚丙烯基体5-10份、改性聚丙烯40-50份、改性负离子粉5-10份、疏水填料9-28份、氮磷阻燃剂5-10份、硼酸镁晶须5-10份和复配抗氧化剂0.5-1.5份组成。由于大型体育场大多是露天的，本发明的原料制成的座椅，由于其表面较高的疏水性，液滴不会大面积的接触材料，提高了座椅的耐候性。
【IPC分类】C08K7/08, C08L61/24, C08L23/12, C08K3/04, C08K3/22, C08K9/06, C08K13/06, C08K7/04, C08K9/04
【公开号】CN105131429
【申请号】CN201510635265
【发明人】张志奇
【申请人】河南科技大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月30日