一种高性能聚丙烯材料阻燃剂的制作方法

文档序号:15886016发布日期:2018-11-09 18:54阅读:148来源:国知局

本发明属于改性塑料技术领域,具体涉及一种高性能聚丙烯材料阻燃剂。



背景技术:

近年来,聚丙烯(pp)材料的应用领域越来越广泛,同时对它的性能要求也越来越高。而纤维增强聚丙烯复合材料因具有高强度、高模量等优越的性能,使其备受人们的关注,从而使其成为当今研究的热点之一。

聚丙烯作为五大通用塑料之一,具有密度小、易加工、吸湿性低、综合力学性能好、耐化学腐蚀、电绝缘性能好等优点,广泛应用于建筑材料、电工电气、通讯交通、家用电器等领域。然而,因pp的碳氢结构使极易燃烧氧指数仅为左右,燃烧速率快并伴有熔滴,从而限制了聚丙烯材料的应用范围,因此的阻燃研究日益受到工业和学术界的关注。阻燃剂的加入通常会破坏材料的整体性和连续性,使材料的力学性能恶化,进而影响了阻燃材料的应用。



技术实现要素:

本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种高性能聚丙烯材料阻燃剂。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种高性能聚丙烯材料阻燃剂,其制备方法包括如下步骤:

(1)对玄武岩纤维进行改性处理;

将玄武岩纤维使用质量分数为25%的盐酸溶液浸洗15-20min,水洗,再加入质量分数1-2%的kh550偶联剂溶液,机械搅拌25-30min后,放入60-62℃恒温水浴锅中静置3-4h,旋转蒸发后,放入80-83℃真空干燥箱中4-6h,冷却后得到偶联剂处理的玄武岩纤维;

(2)制备改性凹凸棒土;

将凹凸棒土加入到质量分数为15%的乙醇溶液中,超声波震荡处理15-20min,然后向溶液中加入乙醇溶液质量0.02%的硅烷偶联剂a151,以300r/min转速搅拌30min,过滤,将凹凸棒土烘干至恒重,得到改性凹凸棒土;

(3)将步骤(1)得到的玄武岩纤维和步骤(2)得到的改性凹凸棒土混合,超微粉碎,得到阻燃剂。

在步骤(1)中玄武岩纤维使用盐酸处理前,进行破碎处理,使玄武岩纤维粒径不大于200微米。

本发明相比现有技术具有以下优点:

用偶联剂对剪切玄武岩纤维进行表面改性,偶联剂kh550中含有极性较大的氨基基团,对改善玄武岩纤维和聚丙烯之间的界面粘结性效果佳;加入偶联剂凹凸棒土,利用改性的玄武岩纤维及凹凸棒土结合的方式,可以提升阻燃剂在pp材料中的相容性,能显著提升聚丙烯材料的阻燃性,而且增加了复合材料的力学性能。

具体实施方式

一种高性能聚丙烯材料阻燃剂,其制备方法包括如下步骤:

(1)对玄武岩纤维进行改性处理;

将玄武岩纤维使用质量分数为25%的盐酸溶液浸洗15-20min,水洗,再加入质量分数1-2%的kh550偶联剂溶液,机械搅拌25-30min后,放入60-62℃恒温水浴锅中静置3-4h,旋转蒸发后,放入80-83℃真空干燥箱中4-6h,冷却后得到偶联剂处理的玄武岩纤维;

(2)制备改性凹凸棒土;

将凹凸棒土加入到质量分数为15%的乙醇溶液中,超声波震荡处理15-20min,然后向溶液中加入乙醇溶液质量0.02%的硅烷偶联剂a151,以300r/min转速搅拌30min,过滤,将凹凸棒土烘干至恒重,得到改性凹凸棒土;

(3)将步骤(1)得到的玄武岩纤维和步骤(2)得到的改性凹凸棒土混合,超微粉碎,得到阻燃剂。

在步骤(1)中玄武岩纤维使用盐酸处理前,进行破碎处理,使玄武岩纤维粒径不大于200微米。

本发明制备的阻燃剂,在聚丙烯中的使用量为2.5%,添加后,可以使得聚丙烯的阻燃等级达到v-0级。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种高性能聚丙烯材料阻燃剂,使用以下方法制备:(1)对玄武岩纤维进行改性处理;(2)制备改性凹凸棒土;(3)将步骤(1)得到的玄武岩纤维和步骤(2)得到的改性凹凸棒土混合,超微粉碎,得到阻燃剂。本发明利用改性的玄武岩纤维及凹凸棒土结合的方式,可以提升阻燃剂在PP材料中的相容性,能显著提升聚丙烯材料的阻燃性,而且增加了复合材料的力学性能。

技术研发人员:刘仕明
受保护的技术使用者:全椒祥瑞塑胶有限公司
技术研发日:2018.06.26
技术公布日:2018.11.09
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