低voc、低气味环保阻燃玻纤增强pp复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种高分子复合材料及其制备方法，尤其设及一种低V0C、低气味环保 阻燃玻璃纤维增强PP复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 作为一种通用塑料，聚丙締（P巧重量轻、综合性能优异、生产工艺简单且应用广 泛，目前已成为通用塑料中使用增长最快的塑料之一。虽然聚丙締有很多的优点，但由于其 氧指数低且易燃，使它在电子、电器及汽车领域的应用受到了较大的限制。近年来，国家越 来越重视塑料的阻燃问题，特别是对家用电器、航空、汽车等行业所用到的塑料配件都提出 了不同程度的阻燃性要求。
[0003] 另外，聚丙締还有成型收缩率较大、低溫易脆裂、耐磨性不足、热变形溫度不高、耐 光性差等等缺陷。采用玻璃纤维增强是提高PP的机械性能、耐热性能和尺寸稳定性能的重 要措施。
[0004] 在生产加工高分子聚合物的过程中，经常会使聚合物带上少量的小分子有机化合 物。运些小分子有机化合物会改变聚合物的性质，甚至成为健康的隐患。为了消除运种影 响，需要开发更为环保的汽车塑料材料，防止车内空气有害物质超标，减少车内塑料件的挥 发性有机化合物（V0C)排放。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种低V0C、低气味环保阻 燃玻璃纤维增强PP复合材料及其制备方法，由该方法制备所得的高分子复合材料具有低 V0C、低气味、阻燃及高强度、刚性等优良的性能，且制备方法简便可行。
[0006] 本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] 一种低V0C、低气味环保阻燃玻纤增强PP复合材料，包括W下按重量份计的各 组分：PP树脂30-75份、玻璃纤维10-50份、环保阻燃剂10-40份、相容剂1-8份、吸附剂 0. 1-2.0份、加工助剂0. 1-2.0份、抗氧剂0. 1-0. 5份；其中所述PP树脂中乙締含量5~ lOwt. %，且该PP树脂的烙融指数为10~40g/10min;所述玻璃纤维的单纤维直径为13~ 17ym，线密度为1000~2400tex，含水率《1% ;所述环保阻燃剂为憐氮类无面阻燃剂，其 中憐含量> 7%，氮含量> 27%，且该憐氮类无面阻燃剂的分子量> 1500 ;所述吸附剂由活 性炭、分子筛、沸石粉中的至少一种和纳米无机粉体按照质量比为1:1~0. 8复配而得。
[0008] 其进一步的技术方案是：
[0009] 所述的低V0C、低气味环保阻燃玻纤增强PP复合材料，包括W下按重量份计的各 组分：PP树脂40-70份、玻璃纤维15-40份、环保阻燃剂20-40份、相容剂3-7份、吸附剂 0. 5-2. 0份、加工助剂0. 5-1. 0份、抗氧剂0. 1-0. 3份。
[0010] 所述活性炭、分子筛和沸石粉的粒径为300~800目。
[0011] 所述纳米无机材料包含二氧化铁和氧化锋中的至少一种，且该纳米无机粉体的平 均粒径20~80纳米。
[0012] 所述相容剂为马来酸酢接枝PP聚合物，该聚合物的接枝率为1. 0~2. 0%，该聚合 物的烙融指数为50~lOOg/lOmin。
[0013] 所述加工助剂为低分子聚乙締蜡、硬脂酸巧、EBS和防玻纤外露剂中的至少一种。
[0014] 所述抗氧剂由四[P-(3, 5-二叔下基-4-径基苯基）丙酸]季戊四醇醋和S [2. 4-二叔下基苯基]亚憐酸醋按照质量比为1~2. 5:1复配而成。
[0015] 本发明还公开了所述低V0C、低气味环保阻燃玻纤增强PP复合材料的制备方法， 其包括下述步骤：
[0016] (1)称取配方量的PP树脂、环保阻燃剂、相容剂、吸附剂、加工助剂和抗氧剂，投入 混料桶中，揽拌至均匀，得到混合物；
[0017] (2)将（1)中所得混合物投入到双螺杆挤出机的加料斗中，然后将玻璃纤维从加 纤口加入，经烙融挤出造粒；其中双螺杆挤出机的加工溫度为180~200°C，混合物在螺杆 中额停留时间为2-3min，挤出压力3-15MPa;
[001引 做待似中物料均匀从口模挤出后，开启双螺杆挤出机的双真空，且控制其真空 度为-0. 03 ~-0. 07MPa。
[0019] 本发明的有益技术效果是：该复合材料中使用具有吸附能力的活性炭、分子筛、沸 石粉中的至少一种和纳米无机粉体复配作为吸附剂，可解决目前现有技术中需要使用大量 的常规吸附剂才能降低气味和V0C，W及因过多纳米粉体团聚分散不好的问题，在制备工艺 上还采用双抽真空的挤出工艺，吸附剂的使用和双抽真空工艺的配合，大大降低了材料自 身的气味和V0C含量。该复合材料制备工艺简单，产品成本合理，产品的综合性能较优异， 即解决了常规PP不阻燃、收缩大、热变形溫度不高，又显著的降低了阻燃、玻纤增强材料的 气味性和V0C，该复合材料可通过注塑工艺轻易加工成各种形状的零件，特别适合于注塑和 模压成型各种汽车内饰件、特别是阻燃和V0C要求更严格的校车内饰零件等。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，下述实施例仅用于说明本发 明，并不用于限制本发明。下述实施例中未提及的工艺参数、操作方式和检测方法，均为本 领域技术人员使用的常规方法，或通过有限次试验可W得到的常规参数。W下各具体实施 例和对比实施例中所用物料均按照重量份数计，且抗氧剂由四[P- (3, 5-二叔下基-4-径 基苯基）丙酸]季戊四醇醋和S[2. 4-二叔下基苯基]亚憐酸醋按照质量比为1~2. 5:1 复配而成，其中抗氧剂四[6-(3, 5-二叔下基-4-径基苯基）丙酸]季戊四醇醋简称为抗 氧剂1010,抗氧剂S[2. 4-二叔下基苯基]亚憐酸醋简称为抗氧剂168,其中TAF指防玻纤 外露剂。
[0021] 具体连施俩I1
[0022] 称取PP树脂（该PP树脂中乙締的质量百分含量为8%，且该PP树脂烙融指数为 30g/10min)3化g，环保阻燃剂（憐含量>8% ;氮含量>25% ;分子量>2000 ;)30kg，相容 剂（接枝率1. 5%，烙融指数lOOg/lOmin巧kg，吸附剂（分子筛巧00目）/氧化锋（平均粒 径50纳米）/二氧化铁（平均粒径40纳米）=2:1:1) 1. 0kg，加工助剂（硬脂酸巧/TAF= 1:1) 1. 0kg，抗氧剂（抗氧剂1010/抗氧剂168 = 1. 5/1)0. 2化g，加入高混锅中进行混合， 10化/min, 30s之后再60化/min混合120s，将所得混合物投入到双螺杆挤出机的加料斗中， 玻璃纤维（30kg)从加纤口加入，经烙融挤出造粒，双螺杆挤出机的加工溫度：200°C，物料 在螺杆中停留时间2-3min，挤出压力8MPa，待物料均匀挤出口模后，开启双真空，真空口 1 真空度：-〇. 〇3MPa，真空口 2真空度：-0. 06MPa。 阳似]具体连施俩I2
[0024] 称取PP树脂（该PP树脂中乙締的质量百分含量为8%，且该PP树脂烙融指数为 30g/10min)30kg，环保阻燃剂（憐含量> 8% ;氮含量> 25% ;分子量> 2000 ;)40kg，相容 剂（接枝率1. 5%，烙融指数lOOg/lOmin巧kg，吸附剂（分子筛巧00目）/氧化锋（平均粒 径50纳米）/二氧化铁（平均粒径40纳米）=2:1:1) 1. 0kg，加工助剂（硬脂酸巧/TAF= 1:1) 1. 0kg，抗氧剂（抗氧剂1010/抗氧剂168 = 1. 5/1)0. 2化g，加入高混锅中进行混合， 10化/min, 30s之后再60化/min混合120s，将所得混合物投入到双螺杆挤出机的加料斗中， 玻璃纤维（2化g)从加纤口加入，经烙融挤出造粒，双螺杆挤出机的加工溫度：200°C，物料 在螺杆中停留时间2-3min，挤出压力8MPa，待物料均匀挤出口模后，开启双真空，真空口 1 真空度：-〇. 〇3MPa，真空口 2真空度：-0. 06MPa。 阳做]具体连施俩I3
[00%] 称取PP树脂（该PP树脂中乙締的质量百分含量为8%，且该PP树脂烙融指数为 30g/10min)30kg，环保阻燃剂（憐含量> 8% ;氮含量> 25% ;分子量> 2000 ;)20kg，相容 剂（接枝率：1.5%，烙融指数：100g/10min巧kg，吸附剂（分子筛巧00目）/氧化锋（平均 粒径50纳米）/二氧化铁（平均粒径40纳米）=2:1:1) 1. 0kg，加工助剂（硬脂酸巧/TAF =1:1) 1. 0kg，加工助剂（硬脂酸巧/TAF= 1:1) 1. 0kg，抗氧剂（抗氧剂1010/抗氧剂168 =1. 5/1)0. 2f5kg，加入高混锅中进行混合，100;r/min，30s之后再eOOr/min混合120s，将所 得混合物投入到双螺杆挤出机的加料斗中，玻璃纤维（侣kg)从加纤口加入，经烙融挤出造 粒，双螺杆挤出机的加工溫度：200°C，物料在螺杆中停留时间2-3min，挤出压力8MPa，待物 料均匀挤出口模后，开启双真空，真空口 1真空度：-〇.〇3MPa，真空口 2真空度：-0.06MPa。 阳〇八] 具体连施俩I4<