专利名称：一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料及其制备方技术领域
本发明属于新型复合材料领域，具体涉及一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术：
玄武岩纤维所用的原料是自然界中分布最广的玄武岩，玄武岩纤维与碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维等高技术纤维相比，除了具有高技术纤维高强度、高模量的特点外，玄武岩纤维还具有耐高温性佳、抗氧化、抗辐射、绝热隔音、过滤性好、抗压缩强度和剪切强度高、适应于各种环境下使用等优异性能，且性价比好，是一种纯天然的无机非金属材料。故以玄武岩纤维作为增强介质可制成各种性能优异的复合材料，可广泛应用于消防、环保、航空航天、军工、车船制造、工程塑料、建筑等军工和民用领域，故玄武岩纤维被誉为21 世纪的新材料。
聚丙烯树脂具有原料来源丰富、质量轻、性价比优越、较好的耐热性和耐腐蚀性及易于回收等特点，是世界上应用最广、产量增长最快的树脂之一。传统的阻燃剂改性聚丙烯的方法是在聚丙烯树脂中添加溴系阻燃剂，但是添加这类阻燃剂的聚丙烯不仅在 加工时会造成金属模具的腐蚀，而且在燃烧时会发出有毒气体和烟雾污染环境。随着人们环保意识的加强，无卤阻燃高分子材料的呼声也越来越高。在无卤阻燃剂中，有机磷氮体系无卤膨胀型阻燃剂具有添加量少，对聚丙烯的力学性能和电性能影响较小和综合性能较好等优点， 近年来越来越受到重视。
所以，以玄武岩纤维作为聚丙烯材料的增强介质，以磷氮类化合物作为其阻燃剂， 可以提高聚丙烯材料的力学性能和阻燃性能，拓宽聚丙烯材料的应用范围。发明内容
本发明的目的是提供一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料，在聚丙烯复合材料制备过程中加入了玄武岩纤维，提高了复合材料的刚性和韧性，特别是大幅度增强了复合材料的弯曲模量及弯曲强度，同时，也使得复合材料具有优异的耐酸、耐碱效果和阻燃效果，拓宽了聚丙烯材料的应用领域。
本发明的另一个目的是为了提供这种聚丙烯复合材料的制备方法
技术领域：
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现
一种玄武岩纤维增强聚丙烯复合材料，包含以下按重量百分数计的原料
权利要求
1.一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于包含以下按重量百分数计的原料48. 5%-78. 5%聚丙烯热稳定剂加工助剂阻燃剂母粒相容剂玄武岩纤维% % % 2 10 I - 4% % I3 2 %* </'Ιο O I%5I%10%-35%
2.根据权利要求I所述的一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于所述阻燃剂母粒包含以下按重量百分数计的原料聚乙烯10-38. 5Χ热稳定剂O. 3-2%加工助剂O. 2-1% 。阻燃剂60-89. 51
3.根据权利要求I或2所述的一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于所述热稳定剂选自硫代二丙酸二月桂酯、二苯胺、对苯二胺和二氢喹啉中的一种或几种混合物。
4.根据权利要求I或2所述的一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于所述加工助剂选自硬脂酸钙、硬脂酸锌、芥酸酰胺中一种或几种混合物。
5.根据权利要求I所述的一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于所述相容剂为极性单体接枝聚合物，选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯- a _乙烯-辛烯共聚物中的一种几种混合物；所述的极性单体为马来酸酐及其衍生物丙烯酸及其酯类衍生物中一种或几种混合物。
6.根据权利要求I所述的一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于所述玄武岩纤维为短切纤维或连续纤维。
7.根据权利要求2所述的一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于所述阻燃剂选自三聚氰胺多聚磷酸盐与季戊四醇复配阻燃剂、三聚氰胺尿酸盐与季戊四醇复配阻燃剂和聚磷酸胺与季戊四醇复配阻燃剂中的一种或几种。
8.一种制备权利要求I所述的玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料的方法，包括如下步骤(1)按配比称量各种原料；(2)将聚丙烯、玄武岩纤维、热稳定剂、加工助剂、相容剂、阻燃剂母粒加入长径比为 38 40:1的双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，挤出温度为180°C _250°C，玄武岩纤维从侧喂料口处加入。
全文摘要
本发明属于新型复合材料领域，具体涉及一种玄武岩纤维增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，它包含以下按重量百分数计的原料聚丙烯48.5％-78.5％，热稳定剂0.3％-2％，加工助剂0.2％-1％，阻燃剂母粒10％-40％，相容剂1％-5％，玄武岩纤维10％-35％。所述聚丙烯复合材料的力学性能得到了提高，如弯曲强度、拉伸强度及拉伸模量都大幅度增强，尤其是弯曲强度提高了39％，优异的力学性能使得聚丙烯材料可以在一些特殊的场合使用，如航空航天、冶金化工、汽车零部件等领域。由于添加了膨胀型阻燃剂，所以聚丙烯材料的阻燃效果好，而且在燃烧时不会发出有毒气体和烟雾污染环境。
文档编号C08J3/22GK102936373SQ201210425498
公开日2013年2月20日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者杨泽, 夏建盟, 何威, 邵华, 肖鹏 申请人:上海金发科技发展有限公司, 金发科技股份有限公司