一种高韧性阻燃型聚丙烯材料及其制备方法与流程

文档序号:17222733发布日期:2019-03-27 12:10阅读:174来源:国知局

本发明涉及汽车内衬用聚丙烯材料技术领域,具体涉及一种高韧性阻燃型聚丙烯材料及其制备方法。



背景技术:

随着汽车工业的迅速发展,人们对汽车的要求不仅仅是汽车本身的质量、功能以及外观的优美,对汽车的功能型装饰的要求也越来越高。看似不起眼的汽车内衬如汽车顶棚内衬、汽车叶子内衬板由于具有特殊功能,其材料的研发也备受关注。其中,叶子内衬板可以降低隔绝轮胎的路噪对驾驶舱的影响,遮挡轮胎滚动中甩动的泥水、石子对底盘和叶子板钣金件的损伤,降低高速行驶中底盘的风阻。因此,要求汽车内衬所使用材料具有耐气候老化性和良好的成型加工性。目前不少汽车车的前翼子板使用具有一定弹性的聚丙烯塑料材料制成,使其具有一定的缓冲性,更加安全。

但是,由于现有的汽车保有量大,停车难问题比较显著,很多人将车停在室外停车场或路边。在高温曝晒的情况下,汽车内外的温度可以达到50-60℃,大量的热量集聚使得汽车内衬温度上升,存在开裂褶皱变形的风险。而且在泥泞路面上存在大量的沙石和泥土,撞击叶子内衬板后会产生撞击的凹痕和刮痕,无法及时修复。现有的叶子内衬板材料存在耐温阻燃型较差、抗冲击韧性较差的缺陷,使得在高温曝晒、泥泞路面的安全性较差,降低了使用寿命。

授权公告号cn106222883b的专利公开了一种具有杀菌除异味的汽车内衬用材料,该汽车内饰用材料以等规聚丙烯为基料,添加了马来酸酐接枝聚丙烯、麦饭石、载镧氧化锌、载铈二氧化钛、蛭石、甲壳素纤维、碳纳米纤维、竹纤维等助剂,具有杀菌能力强、可长效杀菌、抑菌效果好、消除异味的作用。但是由于二氧化钛、麦饭石、纤维等多种轻质细孔填料的存在,导致与聚丙烯的相容性不佳,材料刚性较大,抵抗变形和断裂的能力较差,抗冲击韧性有待于进一步提高。



技术实现要素:

为了克服上述的技术问题,本发明的目的在于提供一种高韧性阻燃型聚丙烯材料及其制备方法,通过将等规聚乙烯纤维与六羟甲氨基环三磷杂三氮三烯、耐温增韧填料制备得到具有良好抗冲击韧性、阻燃耐热性的改性等规聚丙烯,改性等规聚丙烯与剑麻纤维负载fetio3/二氧化钛的复合光稳定剂、附着力促进剂熔融纺丝后,可以得到附着力、相容性、抗紫外绝热性良好的致密纤维网,致密纤维网在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中浸润热压,放电驻极后得到的聚丙烯材料在保持良好韧性、阻燃性的基础上,大大增加了除尘杀菌效率,制成的汽车内衬在长期的光照雨水情况下不易开裂褶皱。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

本发明提供一种高韧性阻燃型聚丙烯材料,包括以下重量份的原料:改性等规聚丙烯120-160份、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂12-25份、酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液40-55份、附着力促进剂5-16份;

所述改性等规聚丙烯的制备方法包括以下步骤:

(1)混合改性:按照重量份计,称取100-150份等规聚丙烯纤维、20-30份六羟甲氨基环三磷杂三氮三烯、6-10份纳米二硫化钼、3-7份纳米二氧化硅粉末,投入反应釜中,以氮气作为保护气体,40-60℃加热搅2h,控制熔融指数在1000-1200,真空脱泡,过滤得到改性混合料;其中,等规聚丙烯纤维的熔体流动速率为10-16g/10min,模塑收缩率为0.8%,等规指数为88-90%;

(2)熔融喷丝:选择孔径为0.2-0.4μm、长径比为10-20的纺丝帽,将改性混合料加热到熔融温度得到改性聚丙烯熔体,熔体使用计量泵喂入温度为200-220℃的纺丝帽,双螺杆挤出机将熔体从纺丝帽的喷丝孔中挤出,挤出流量控制在80-100g/min;

(3)牵伸:将挤出的熔体使用高速热空气流牵伸成丝,得到直径为1-3μm的改性等规聚丙烯;其中,热空气温度为270-280℃,压力为0.3mpa,流速为12m/s。

本发明的高韧性阻燃型聚丙烯材料,考虑到传统的聚丙烯材料具有良好的疏水性、热稳定性和电荷储存能力,但是耐冲击性、耐老化性差,在长期的光照或水泡情况下,容易发生冲击性和老化性的迅速下降,无法生产制作成汽车内衬如叶子内衬板等性能要求较高的产品。

等规聚丙烯纤维结构规整,容易结晶,六羟甲氨基环三磷杂三氮三烯作为氮磷系阻燃剂与其混合后,磷元素能够促进聚丙烯纤维的脱水成炭,氮元素对提高磷元素的阻燃性具有协同效果,对等规聚丙烯纤维的物理机械性能影响较小,阻燃性能大大改善。纳米二硫化钼、纳米二氧化硅粉末轻质多孔、耐热阻燃,可以轻松进入聚丙烯的网状分子结构中,一方面提高了聚丙烯纤维的耐温阻燃性能,一方面可以促进形成多孔吸附性的表面结构,增加聚丙烯的相容性和电荷储存性能。其中,纳米二硫化钼中,层间硫原子难以键合,容易滑动,在聚丙烯纤维受到冲击压力时,层间电子的静电斥力使得层间结合不牢,起到滑动润湿的作用,缓冲聚丙烯受到的冲击力。

作为本发明进一步的方案,所述fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂的制备方法包括以下步骤:

(1)剑麻纤维制备:选取长度85-95cm、束纤维强力800-900n、含杂率≤3%的剑麻纤维粗品,使用饱和碳酸钠溶液浸泡8h,水洗至中性,使用浓度2g/ml的酒石酸氢钾水溶液浸渍,捞出后自然晾干得到预处理剑麻纤维;预处理剑麻纤维裁剪成尺寸为1cm×1cm的小段,研磨粉碎后放入马弗炉煅烧得到剑麻纤维;

(2)复合浆液制备:将40-60g剑麻纤维分散在500ml的无水乙醇中,加入1l纳米二氧化钛溶胶,35℃搅拌形成均匀分散的悬浮体系;升温至60-80℃,向悬浮体系中缓慢加入fetio3粉末12-16g,搅拌2h,反应体系在40khz频率下超声振荡15min得到复合浆液;

(3)洗涤干燥:复合浆液减压过滤,使用去离子水洗涤2-4次,滤饼收集干燥后得到fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂。

本发明的fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂,剑麻纤维自身含有丰富的钾、硅、钙、镁、铜等元素,且比表面积大、吸附性良好,对光响应范围广,通过将剑麻纤维在中强碱碳酸钠溶液浸泡后,可以去除纤维间隙中的金属元素,然后ph调节剂酒石酸氢钾水溶液调节ph至中性,研磨粉碎得到剑麻纤维。通过加入少量的fetio3粉末,不会在二氧化硅溶胶中发生大规模团聚而覆盖二氧化钛的吸附位点,还可以与二氧化硅一起渗透分布在剑麻纤维的孔隙中,使得剑麻纤维起到负载作用。fetio3与tio2相互连接,有助于光生电子或空穴传递,在受到光照的过程中,极小的含量就能使聚丙烯材料的光响应能力和表面分散状态达到平衡,降低聚丙烯在光照下的降解性能,提高其耐光照阻燃性能。

作为本发明进一步的方案,所述步骤(1)研磨粉碎后的尺寸为20-40μm,煅烧温度为520-560℃。

作为本发明进一步的方案,所述酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液由酯溶性氯化聚丙烯树脂与稀释剂按照质量比1:10混合制备而成;其中,酯溶性氯化聚丙烯树脂的氯含量为22±1.5%,粘度为40-60cps,稀释剂由醋酸正丙酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯按照质量比6:4:1混合而成。

本发明的酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中,酯溶性氯化聚丙烯树脂具有良好的附着力、相容性、强度,与多种酯类溶剂混合相容后,不仅具有友好的气味,还可以增加聚丙烯材料的附着力。

作为本发明进一步的方案,所述附着力促进剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种的组合。

本发明还提供了一种高韧性阻燃型聚丙烯材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)熔融纺丝:将改性等规聚丙烯、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂、附着力促进剂加入到反应釜中,熔融温度下加热混炼1h,待冷却到260-280℃后,通入纺丝机中挤出纺丝,得到高韧性阻燃型聚丙烯纤维,使用温度为270-280℃、压力为0.3mpa、流速为12m/s高速热空气流牵伸成纤维网体;

(2)浸润处理:将纤维网体浸润在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中2h,浸润时从第10min开始,每隔20min超声处理一次,然后在纤维网两侧使用120℃的热压板给予20kpa压力的热压,180-200℃干燥至表面无明显油珠即可;

(3)放电驻极:将步骤(2)浸润处理后的纤维网体使用电晕放电装置的弦丝-滚筒式线状电极放电,得到该聚丙烯材料。

本发明的高韧性阻燃型聚丙烯材料的制备方法,采用改性等规聚丙烯与fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂、附着力促进剂熔融纺丝、牵伸后形成纤维网体,再使用酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液浸润、热压、干燥、放电处理后得到该聚丙烯材料。聚丙烯、光稳定剂、附着力促进剂能够在纺丝时紧密交织,发挥协效作用,牵伸而成的纤维网体在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中的酯溶性氯化聚丙烯树脂附着交联,材料抵抗变形和断裂的能力增强。放电驻极使得浸润后的纤维网体与气流垂直的方向上存在高压静电场,在纤维的孔隙间形成无数个无源集成电极,当气流中的粉尘、颗粒、细菌通过时,就会在电场力的作用下被捕获,气流中的中性微粒因感应或极化而成为偶极子,也可有效地被捕获。综上,该制备方法使得该聚丙烯材料在提高韧性、耐热阻燃性的基础上,除尘杀菌效率大大提高。

作为本发明进一步的方案,所述电晕放电装置采用双电源双极性电晕放电装置,电压正极35kv,负极电压-15kv,驻极距离8cm。

本发明的有益效果:

1、本发明的高韧性阻燃型聚丙烯材料,通过将等规聚乙烯纤维与六羟甲氨基环三磷杂三氮三烯、填料制备得到具有良好抗冲击韧性、阻燃耐热性的改性等规聚丙烯,改性等规聚丙烯与剑麻纤维负载fetio3/二氧化钛的复合光稳定剂、附着力促进剂熔融纺丝后,可以得到附着力、相容性、抗紫外绝热性良好的致密纤维网,致密纤维网在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中浸润热压,放电驻极后得到的聚丙烯材料在保持良好韧性、阻燃性的基础上,大大增加了除尘杀菌效率,制成的汽车内衬在长期的光照雨水情况下不易开裂褶皱。

2、六羟甲氨基环三磷杂三氮三烯作为氮磷系阻燃剂与等规聚丙烯混合后,磷元素能够促进聚丙烯纤维的脱水成炭,氮元素对提高磷元素的阻燃性具有协同效果,对等规聚丙烯纤维的物理机械性能影响较小,阻燃性能大大改善。其中,纳米二硫化钼的层间硫原子难以键合,容易滑动,在聚丙烯纤维受到冲击压力时,层间电子的静电斥力使得层间结合不牢,起到滑动润湿的作用,缓冲聚丙烯受到的冲击力。

3、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂,通过将剑麻纤维在碳酸钠溶液浸泡后,可以去除纤维间隙中的金属元素,然后ph调节剂酒石酸氢钾水溶液调节ph至中性,研磨粉碎得到剑麻纤维;少量的fetio3粉末,不会在二氧化硅溶胶中发生大规模团聚而覆盖二氧化钛的吸附位点,还可以与二氧化硅一起渗透分布在剑麻纤维的孔隙中,使得剑麻纤维起到负载作用;fetio3与tio2相互连接,有助于光生电子或空穴传递,在受到光照的过程中,极小的含量就能使聚丙烯材料的光响应能力和表面分散状态达到平衡,降低聚丙烯在光照下的降解性能,提高其耐光照阻燃性能。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例的一种高韧性阻燃型聚丙烯材料,包括以下重量份的原料:改性等规聚丙烯146份、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂17份、酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液50份、附着力促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷13份。其中,酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液由酯溶性氯化聚丙烯树脂与稀释剂按照质量比1:10混合制备而成;其中,酯溶性氯化聚丙烯树脂的氯含量为22±1.5%,粘度为40-60cps,稀释剂由醋酸正丙酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯按照质量比6:4:1混合而成。

所述改性等规聚丙烯的制备方法包括以下步骤:

(1)混合改性:按照重量份计,称取100-150份等规聚丙烯纤维、20-30份均聚阻燃剂、6-10份纳米二硫化钼、3-7份纳米二氧化硅粉末,投入反应釜中,以氮气作为保护气体,40-60℃加热搅2h,控制熔融指数在1000-1200,真空脱泡,过滤得到改性混合料;其中,等规聚丙烯纤维的熔体流动速率为10-16g/10min,模塑收缩率为0.8%,等规指数为88-90%;

(2)熔融喷丝:选择孔径为0.2-0.4μm、长径比为10-20的纺丝帽,将改性混合料加热到熔融温度得到改性聚丙烯熔体,熔体使用计量泵喂入温度为200-220℃的纺丝帽,双螺杆挤出机将熔体从纺丝帽的喷丝孔中挤出,挤出流量控制在80-100g/min;

(3)牵伸:将挤出的熔体使用高速热空气流牵伸成丝,得到直径为1-3μm的改性等规聚丙烯;其中,热空气温度为270-280℃,压力为0.3mpa,流速为12m/s。

fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂的制备方法包括以下步骤:

(1)剑麻纤维制备:选取长度85-95cm、束纤维强力800-900n、含杂率≤3%的剑麻纤维粗品,使用饱和碳酸钠溶液浸泡8h,水洗至中性,使用浓度2g/ml的酒石酸氢钾水溶液浸渍,捞出后自然晾干得到预处理剑麻纤维;预处理剑麻纤维裁剪成尺寸为1cm×1cm的小段,研磨粉碎后放入马弗炉煅烧得到剑麻纤维;其中,研磨粉碎后的尺寸为20-40μm,煅烧温度为520-560℃;

(2)复合浆液制备:将40-60g剑麻纤维分散在500ml的无水乙醇中,加入1l纳米二氧化钛溶胶,35℃搅拌形成均匀分散的悬浮体系;升温至60-80℃,向悬浮体系中缓慢加入fetio3粉末12-16g,搅拌2h,反应体系在40khz频率下超声振荡15min得到复合浆液;

(3)洗涤干燥:复合浆液减压过滤,使用去离子水洗涤2-4次,滤饼收集干燥后得到fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂。

本实施例的高韧性阻燃型聚丙烯材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)熔融纺丝:将改性等规聚丙烯、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂、附着力促进剂加入到反应釜中,熔融温度下加热混炼1h,待冷却到265℃后,通入纺丝机中挤出纺丝,得到高韧性阻燃型聚丙烯纤维,使用温度为275℃、压力为0.3mpa、流速为12m/s高速热空气流牵伸成纤维网体;

(2)浸润处理:将纤维网体浸润在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中2h,浸润时从第10min开始,每隔20min超声处理一次,然后在纤维网两侧使用120℃的热压板给予20kpa压力的热压,190℃干燥至表面无明显油珠即可;

(3)放电驻极:将步骤(2)浸润处理后的纤维网体使用电晕放电装置的弦丝-滚筒式线状电极放电,得到该聚丙烯材料。其中,电晕放电装置采用双电源双极性电晕放电装置,电压正极35kv,负极电压-15kv,驻极距离8cm。

实施例2

本实施例的一种高韧性阻燃型聚丙烯材料,包括以下重量份的原料:改性等规聚丙烯152份、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂19份、酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液47份、附着力促进剂γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷13份。其中,酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液由酯溶性氯化聚丙烯树脂与稀释剂按照质量比1:10混合制备而成;其中,酯溶性氯化聚丙烯树脂的氯含量为22±1.5%,粘度为40-60cps,稀释剂由醋酸正丙酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯按照质量比6:4:1混合而成。

所述改性等规聚丙烯的制备方法同实施例1。

fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂的制备方法同实施例1。

本实施例的高韧性阻燃型聚丙烯材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)熔融纺丝:将改性等规聚丙烯、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂、附着力促进剂加入到反应釜中,熔融温度下加热混炼1h,待冷却到272℃后,通入纺丝机中挤出纺丝,得到高韧性阻燃型聚丙烯纤维,使用温度为270℃、压力为0.3mpa、流速为12m/s高速热空气流牵伸成纤维网体;

(2)浸润处理:将纤维网体浸润在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中2h,浸润时从第10min开始,每隔20min超声处理一次,然后在纤维网两侧使用120℃的热压板给予20kpa压力的热压,200℃干燥至表面无明显油珠即可;

(3)放电驻极:将步骤(2)浸润处理后的纤维网体使用电晕放电装置的弦丝-滚筒式线状电极放电,得到该聚丙烯材料。其中,电晕放电装置采用双电源双极性电晕放电装置,电压正极35kv,负极电压-15kv,驻极距离8cm。

实施例3

本实施例的一种高韧性阻燃型聚丙烯材料,包括以下重量份的原料:改性等规聚丙烯145份、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂23份、酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液52份、附着力促进剂-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷9份。其中,酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液由酯溶性氯化聚丙烯树脂与稀释剂按照质量比1:10混合制备而成;其中,酯溶性氯化聚丙烯树脂的氯含量为22±1.5%,粘度为40-60cps,稀释剂由醋酸正丙酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯按照质量比6:4:1混合而成。

所述改性等规聚丙烯的制备方法同实施例1。

fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂的制备方法同实施例1。

本实施例的高韧性阻燃型聚丙烯材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)熔融纺丝:将改性等规聚丙烯、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂、附着力促进剂加入到反应釜中,熔融温度下加热混炼1h,待冷却到274℃后,通入纺丝机中挤出纺丝,得到高韧性阻燃型聚丙烯纤维,使用温度为280℃、压力为0.3mpa、流速为12m/s高速热空气流牵伸成纤维网体;

(2)浸润处理:将纤维网体浸润在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中2h,浸润时从第10min开始,每隔20min超声处理一次,然后在纤维网两侧使用120℃的热压板给予20kpa压力的热压,196℃干燥至表面无明显油珠即可;

(3)放电驻极:将步骤(2)浸润处理后的纤维网体使用电晕放电装置的弦丝-滚筒式线状电极放电,得到该聚丙烯材料。其中,电晕放电装置采用双电源双极性电晕放电装置,电压正极35kv,负极电压-15kv,驻极距离8cm。

实施例4

本实施例的一种高韧性阻燃型聚丙烯材料,包括以下重量份的原料:改性等规聚丙烯157份、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂20份、酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液50份、附着力促进剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷12份。其中,酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液由酯溶性氯化聚丙烯树脂与稀释剂按照质量比1:10混合制备而成;其中,酯溶性氯化聚丙烯树脂的氯含量为22±1.5%,粘度为40-60cps,稀释剂由醋酸正丙酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯按照质量比6:4:1混合而成。

所述改性等规聚丙烯的制备方法同实施例1。

fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂的制备方法同实施例1。

本实施例的高韧性阻燃型聚丙烯材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)熔融纺丝:将改性等规聚丙烯、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂、附着力促进剂加入到反应釜中,熔融温度下加热混炼1h,待冷却到280℃后,通入纺丝机中挤出纺丝,得到高韧性阻燃型聚丙烯纤维,使用温度为270℃、压力为0.3mpa、流速为12m/s高速热空气流牵伸成纤维网体;

(2)浸润处理:将纤维网体浸润在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中2h,浸润时从第10min开始,每隔20min超声处理一次,然后在纤维网两侧使用120℃的热压板给予20kpa压力的热压,200℃干燥至表面无明显油珠即可;

(3)放电驻极:将步骤(2)浸润处理后的纤维网体使用电晕放电装置的弦丝-滚筒式线状电极放电,得到该聚丙烯材料。其中,电晕放电装置采用双电源双极性电晕放电装置,电压正极35kv,负极电压-15kv,驻极距离8cm。

对比例1

与实施例1的区别在于,缺少fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂的添加,制备方法如下:

(1)熔融纺丝:将改性等规聚丙烯、附着力促进剂加入到反应釜中,熔融温度下加热混炼1h,待冷却到265℃后,通入纺丝机中挤出纺丝,得到高韧性阻燃型聚丙烯纤维,使用温度为275℃、压力为0.3mpa、流速为12m/s高速热空气流牵伸成纤维网体;

(2)浸润处理:将纤维网体浸润在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中2h,浸润时从第10min开始,每隔20min超声处理一次,然后在纤维网两侧使用120℃的热压板给予20kpa压力的热压,190℃干燥至表面无明显油珠即可;

(3)放电驻极:将步骤(2)浸润处理后的纤维网体使用电晕放电装置的弦丝-滚筒式线状电极放电,得到该聚丙烯材料。其中,电晕放电装置采用双电源双极性电晕放电装置,电压正极35kv,负极电压-15kv,驻极距离8cm。

对比例2

与实施例1的区别在于,缺少酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液的添加,制备方法如下:

(1)熔融纺丝:将改性等规聚丙烯、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂、附着力促进剂加入到反应釜中,熔融温度下加热混炼1h,待冷却到265℃后,通入纺丝机中挤出纺丝,得到高韧性阻燃型聚丙烯纤维,使用温度为275℃、压力为0.3mpa、流速为12m/s高速热空气流牵伸成纤维网体;

(2)浸润处理:纤维网体两侧使用120℃的热压板给予20kpa压力的热压,190℃干燥至表面无明显油珠即可;

(3)放电驻极:将步骤(2)浸润处理后的纤维网体使用电晕放电装置的弦丝-滚筒式线状电极放电,得到该聚丙烯材料。其中,电晕放电装置采用双电源双极性电晕放电装置,电压正极35kv,负极电压-15kv,驻极距离8cm。

对比例3

与实施例1的区别在于,缺少附着力促进剂的添加,制备方法如下:

(1)熔融纺丝:将改性等规聚丙烯、fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂加入到反应釜中,熔融温度下加热混炼1h,待冷却到265℃后,通入纺丝机中挤出纺丝,得到高韧性阻燃型聚丙烯纤维,使用温度为275℃、压力为0.3mpa、流速为12m/s高速热空气流牵伸成纤维网体;

(2)浸润处理:将纤维网体浸润在酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液中2h,浸润时从第10min开始,每隔20min超声处理一次,然后在纤维网两侧使用120℃的热压板给予20kpa压力的热压,190℃干燥至表面无明显油珠即可;

(3)放电驻极:将步骤(2)浸润处理后的纤维网体使用电晕放电装置的弦丝-滚筒式线状电极放电,得到该聚丙烯材料。其中,电晕放电装置采用双电源双极性电晕放电装置,电压正极35kv,负极电压-15kv,驻极距离8cm。

对比例4

参照公告号cn106222883b的专利中实施例1制备的汽车内衬用材料,其配方包括:等规聚丙烯100份、马来酸酐接枝聚丙烯8份、麦饭石8份、载镧氧化锌3份、载铈二氧化钛3份、抗氧剂0.3份、蛭石8份、硅烷偶联剂0.6份、单甘脂0.2份、聚乙烯蜡30份、甲壳素纤维20份、碳纳米纤维30份、竹纤维30份、紫苏油4份、栀子10份、竹茹8份、厚朴10份、油柑叶6份、夏枯草15份。

性能测试

参照gb/t24149《塑料汽车用聚丙烯(pp)专用料》对实施例、对比例制备的材料进行了熔体质量流动速率、拉伸屈服应力、弯曲模量、负荷变形温度、冲击强度、光照稳定性进行了测试,具体检测结果见下表:

从上表可以看出,本发明实施例制备的聚丙烯材料与对比例相比,熔体质量流动速率高,说明原料相容性、可加工性好;拉伸屈服应力、弯曲模量、冲击强度高,说明抵抗形变和冲击的性能好,韧性更佳;负荷形变温度较高,光照后色差变化小,说明耐热且对光照的稳定性好。对比例1由于缺少fetio3/二氧化钛-剑麻纤维复合光稳定剂,使得聚丙烯材料的光响应能力和表面分散状态无法达到平衡,在光照下的降解性能和耐光照阻燃性能较差。对比例2由于缺少酯溶性氯化聚丙烯树脂溶液,无法与改性聚丙烯纤维网体良好地附着交联,导致材料抵抗变形和断裂的能力减弱。对比例3由于缺少附着力促进剂,无法促进等规聚丙烯与酯溶性氯化聚丙烯树脂的良好相容附着,导致材料成型后相容性、可加工性差,在力学性能、光照阻燃性能上有明显降低。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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