专利名称：一种高cti值、高gwit值环保阻燃玻纤增强pp材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种PP材料及其制备方法，具体地说，是一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料及其制备方法。
背景技术：
聚丙烯,英文名称polypropylene,简称PP,分子式(C3H6) η,是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。按甲基排列位置分为等规聚丙烯(isotaetic polyprolene)、无规聚丙烯(atactic polypropylene)和间规聚丙烯(syndiotatic polypropylene)三种。PP 无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度、耐热性均优于低压聚乙烯，可在100°c左右使用；具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响，适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，因此可用于食具。 21世纪电子、电气、通讯、家电、机电设备向高性能和微型化发展，对阻燃PP材料的要求也越来越高。同时，随着人类环保意识的提高，绿色环保产品受到普遍关注。因此，阻燃PP材料的发展方向是高性能、功能化阻燃PP材料成为主流；绿色环保型阻燃PP材料的品种与需求越来越多；阻燃PP材料的生产向多品种、系列化方向发展；阻燃剂的使用向多元化、复合型发展。一些传统的阻燃方式为(GF+十溴二苯乙烷+三氧化二锑)复配体系、(GF+溴化聚苯乙烯+三氧化二锑)复配体系，但是这些复配体系的漏电起痕指数(CTI值)和灼热丝温度(GWIT值)都不高，不适用于高要求的用电环境，如不适用于低压电子电容器外壳、负载断路开关、碳刷支架、塑壳断路器领域。中国专利文献CN 201110377395. 3，申请日2011-11-24，公开了一种玻纤增强无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，其复合材料由以下重量配比的原料制成聚丙烯40-70%、玻纤10-35%、相容剂1_8%、阻燃剂5_25%，抗氧剂0. 1-0. 5%，润滑剂0. 1-0. 5%。其制备方法包括按重量配比称取原料；将所有原料放入高混机中混合2-5分钟；出料；将混合均匀的原料放入双螺杆挤出机，玻纤为侧喂料口添加，挤出造粒。该发明的特点是制备的玻纤增强无卤阻燃聚丙烯复合材料具有优异的阻燃特性，I. 6mm阻燃可达到VO级，且力学性能良好，既满足了产品要求阻燃性能，又保证了复合材料的力学性能，该材料可制作高强度、模量，又要求阻燃性高的环保制品件，在电子、家电、建材等领域具有极为广阔的应用前景。中国专利文献CN 201010602339. 0，申请日2010-12-23，公开了一种玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。该玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料按重量百分比由以下组分组成聚丙烯22-49 ;白油0. 6-1 ;相容剂8-20 ;阻燃剂22-26 ;玻璃纤维20-30 ;润滑剂
0.4-1 ;所述的自制相容剂由聚丙烯、马来酸酐、苯乙烯和引发剂组成。该材料兼具高强度、高韧性及良好的阻燃性，扩大了聚丙烯复合材料的应用面，可以广泛应用于工业设备及家电领域。但是目前关于综合性能优异的高CTI值、高GWIT值的环保阻燃玻纤增强PP材料还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料。本发明的再一的目的是，提供一种上述PP材料的制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案是
一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP45-68.8%, 复配型阻燃剂 6-20%，
三氧化二锑3-15%，
玻璃纤维20-30%，
相容剂2-10%，
抗氧剂O. 1_1%，
氧化物O. 1-1%,
所述的复配型阻燃剂是由以下各重量百分比的物质组成=BPS 50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。优选的，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP50. 1%,
复配型阻燃剂 12%，
三氧化二铺4%,
玻璃纤维30%，
相容剂3%，
抗氧剂0.4%,
氧化物O. 5%。优选的，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成
PP48%,
复配型阻燃剂 12%，
三氧化二铺4%,
玻璃纤维30%，
相容剂5%，
抗氧剂0.4%,
氧化物0.6%。优选的，所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维。优选的，所述的相容剂为马来酸酐接枝PP。优选的，所述的抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂。优选的，所述的高分子量受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1330。优选的，所述的氧化物为氧化铁。为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是如上所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料的制备方法，包括以下步
骤
1)按重量百分比称取原料PP45-68. 8%，复配型阻燃剂6-20%，三氧化二锑3_15%，玻璃纤维20-30%，相容剂2-10%，抗氧剂O. 1-1%，氧化物O. 1-1% ；
2)将步骤I)称取的原料放入高混机中混合2-5分钟，出料；
3)用双螺杆挤出机挤出造粒，其中加工温度为200-220°C，螺杆转数为30-40HZ。本发明优点在于
1、与现有技术相比，本发明采用新型阻燃复配体系，和传统的阻燃体系相比，在阻燃剂百分含量相同的情况下，新型复配体系能使材料的GWIT值提高50-100°C，能够通过850°C 灼热丝；
2、玻璃纤维的加入使材料的GWIT值明显的提高；
3、加入相容剂改善了材料的冲击性能；
4、抗氧剂采用的是受阻酚类抗氧剂，可提高组合物在加工过程的抗氧化性能和使用过程中的抗老化性能；
5、采用氧化铁作为提高CTI值的助剂，可提高材料加工流动性，降低摩擦系数，提高滑爽性，同时在特定的加工条件下采用分散性较好、停留时间短、剪切稍弱的组合，可防止阻燃剂分解，从而保证了材料的质量稳定。总之，本发明制备的PP材料具有GWIT值较高、CTI值较高、环保、综合性能均衡的优点，可广泛应用于低压电子电容器外壳、负载断路开关、碳刷支架、塑壳断路器等领域。
具体实施例方式下面对本发明提供的具体实施方式
作详细说明。本文中，所述的PP为市售聚丙烯；所述的经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维，是将玻璃纤维加入硅烷偶联剂中，使其表面经硅烷偶联剂处理，其处理方法为本领域公知常识；实施例1-9及对比例3-5所述的复配型阻燃剂是由以下各重量百分比的物质组成BPS(溴化聚苯乙烯)50%,次磷酸镁25%，滑石粉25% ;所述的玻璃纤维ECS 13-4. 5-534A购自巨石集团，为无碱玻璃纤维；所述的AX8900购自法国阿科玛公司，为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物，作为相容剂。实施例I本发明的PP材料制备(一)
按重量百分比称取原料PP 50. 1%，复配型阻燃剂12%，三氧化二锑4%，经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维30%，马来酸酐接枝PP 3%，抗氧剂1330 O. 4%，氧化铁O. 5% ;将称取的原料放入高混机中混合5分钟，出料；用双螺杆挤出机挤出造粒，其中加工温度为200-220°C，螺杆转数为35HZ，具体加工情况如下表所示。
权利要求
1.一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP45-68.8%, 复配型阻燃剂 6-20%， 三氧化二锑3-15%， 玻璃纤维20-30%， 相容剂2-10%， 抗氧剂O. 1_1%， 氧化物O. 1-1%, 所述的复配型阻燃剂是由以下各重量百分比的物质组成=BPS 50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。
2.根据权利要求I所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP50. 1%, 复配型阻燃剂 12%， 三氧化二铺4%, 玻璃纤维30%， 相容剂3%， 抗氧剂0.4%, 氧化物O. 5%。
3.根据权利要求I所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，其特征在于，所述的材料由以下各重量百分比的原料制成 PP48%, 复配型阻燃剂 12%， 三氧化二铺4%, 玻璃纤维30%， 相容剂5%， 抗氧剂0.4%, 氧化物0.6%。
4.根据权利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，其特征在于，所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理的无碱玻璃纤维。
5.根据权利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，其特征在于，所述的相容剂为马来酸酐接枝PP。
6.根据权利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，其特征在于，所述的抗氧剂为高分子量受阻酚类抗氧剂。
7.根据权利要求6所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，其特征在于，所述的高分子量受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1330。
8.根据权利要求1-3任一所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，其特征在于，所述的氧化物为氧化铁。
9.权利要求I所述的高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 1)按重量百分比称取原料PP45-68. 8%，复配型阻燃剂6-20%，三氧化二锑3_15%，玻璃纤维20-30%，相容剂2-10%，抗氧剂O. 1-1%，氧化物O. 1-1% ； 2)将步骤I)称取的原料放入高混机中混合2-5分钟，出料； 3)用双螺杆挤出机挤出造粒，其中加工温度为200-220°C，螺杆转数为30-40HZ。
全文摘要
本发明提供一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料，它是由以下重量百分比的原料制成PP45-68.8%，复配型阻燃剂6-20%，三氧化二锑3-15%，玻璃纤维20-30%，相容剂2-10%，抗氧剂0.1-1%，氧化物0.1-1%，所述的复配型阻燃剂是由以下重量百分比的物质组成BPS50%，次磷酸镁25%，滑石粉25%。本发明还提供了上述材料的制备方法。其优点在于本发明采用新型阻燃复配体系，使材料的GWIT值提高了50-100℃，能够通过850℃灼热丝，玻璃纤维的加入也使材料的GWIT值明显的提高，同时该材料的冲击性能、抗老化性能得到改善，加工流动性、滑爽性提高，摩擦系数降低。
文档编号C08K9/06GK102942739SQ201210509600
公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月4日 优先权日2012年12月4日
发明者郭建鹏, 孟诚铭, 黄晓明, 娄小安 申请人:上海日之升新技术发展有限公司