一种低成本无翘曲高阻燃聚丙烯家具料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种有机高分子纳米复合材料，更具体的说，设及一种低成本无翅曲 高阻燃聚丙締家具料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 塑料家具是一种新性能的家具，在人们的日常生活中已占有了很重要的地位。塑 料家具与其他家具相比，具有1)色彩细丽线条流杨;2)造型多样随意优美;3)轻便小巧拿取 方便;4)品种多样适用面广；5)便于清洁易于保护;6)价格便宜等一系列优点。正因为塑料 家具具有如此明显的优势，因此在近年来家具领域迅速占领市场份额。但目前，我国国内塑 料家具在主流家具市场上主要占据中低端市场，运不仅是由于市场同质化严重，外观缺乏 创新等原因，还由于塑料原材料性能不达标，限制了其往中高端方向的发展。
[0003] 聚丙締，是由丙締聚合而制得的一种热塑性树脂，是五大通用塑料之一;具有优良 的力学性能且价格较为适中，被广泛应用于家具材料领域。目前，国内普遍使用的原材料都 不理想，往往是工厂直接将未经改性的聚丙締直接进行注塑加工。虽然聚丙締家具耐光、 油、对化学溶剂性能好，但硬度差，应防止碰撞和刀尖硬物划伤，如有开裂可用热烙法修补， 无胶水可粘。目前，中高端家具料的主要性能要求有1)高强度;2)高初性;3)耐老化;4)表面 光亮;5)价格适中。因此，需要对聚丙締材料进行增强、增初等性能改性，同时最好还能一定 程度的控制原材料成本。
[0004] 国内机构对聚丙締原料改性的研究已有较多设及，例如CN102675727A、 〔化043416804、〔化025853784、〔化031136974、〔化047448204、〔化041777074等。在在聚丙締 树脂中加入其他高性能的聚合物材料，虽然能提高聚丙締体系的性能，但往往成本较高，在 家具产品中较难推广。而在聚丙締树脂中加入无机纳米粒子如玻纤、碳酸巧等(价格相对聚 丙締低廉），可W-定程度上提高聚丙締材料的力学性能及控制其成本，但由于无机填料和 聚丙締树脂相容性不佳，如添加量较大(大于30%)，则易形成相分离或应力集中现象，会影 响聚丙締体系的力学性能和外观美观，也不能满足家居料性能的要求。目前，国内外专利和 技术难W满足中高端聚丙締家具料的需求(性能好、无翅曲、成本低廉）。因此，开发一种低 成本、高性能、无翅曲的聚丙締家具专用料显得尤为重要，具有良好的市场前景和社会效 益。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种低成本、高性能、无翅 曲的聚丙締家具料。
[0006] 为解决上述问题，本发明采用W下技术方案:一种低成本无翅曲的聚丙締家具料， 其特征在于是由W下成分按重量比组成:聚丙締为20-50 %，短玻纤有机母粒为15-35 %，增 初剂为5-10%，纳米碳酸巧为25-35%，润滑剂0.1-1%;所述的短玻纤有机母粒由短玻纤、 膨胀型阻燃剂、铁酸醋偶联剂和聚乙締蜡组成。
[0007] 本发明的一种无翅曲玻纤增强阻燃聚丙締家具料，通过对短玻纤进行有机化改 性，在短玻纤表面包覆偶联剂、阻燃剂和有机高分子膜，有效地提高了短玻纤与聚丙締树脂 界面的相容性，进而可提高短玻纤的均匀分散与网络的形成，避免了应力集中导致的翅曲 问题，同时能够提高玻纤的填充量，降低产品成本。
[0008] 作为本发明的改进，所述的膨胀型阻燃剂为季戊四醇双憐酸醋蜜胺盐。阻燃剂经 铁酸醋偶联剂改性后先与玻纤混合造粒，再与聚丙締材料复合，提高了阻燃剂在聚丙締树 脂的分散度和效果，使得家具料具备良好的阻燃性能。
[0009] 作为本发明的进一步改进，所述的铁酸醋偶联剂为单烷氧基焦憐酸醋型偶联剂。
[0010] 作为本发明的再进一步的改进，所述的增初剂为聚締控弹性体，其中聚締控弹性 体为POE-g-MAH，即马来酸酢接枝处理过的聚締控弹性体，马来酸酢的接枝率为2.5%。所述 的润滑剂为超支化聚合物，优选地，所述的超支化聚合物为3代-5代的耐热型脂肪族超支化 聚醋混合物，平均相对分子量为5200-11500。在复合材料中加入了马来酸酢接枝P0E作为增 初剂、耐热型脂肪族超支化聚醋混合物作为润滑剂，进一步提高无机粒子与聚丙締的相容 性，使得该低成本玻纤增强阻燃聚丙締家具料无翅曲，并具备了良好的初性和加工性，提高 复合材料的综合性能。
[0011] 本发明还要提供一种短玻纤有机母粒的制备方法，包括W下步骤：
[0012] (1)液体石蜡与单烷氧基焦憐酸醋型偶联剂按照体积比1:1比例稀释混合；
[0013] (2)将季戊四醇双憐酸醋蜜胺盐置于高速揽拌机中，边揽拌边滴入与季戊四醇双 憐酸醋蜜胺盐质量比为2:1的步骤1混合液，继续揽拌10-15分钟；
[0014] (3)在步骤(2)所得混合物中加入质量比5:1的短玻纤、质量比1:1的聚乙締蜡，充 分混合、干燥，然后混合物经110-12(TC的单螺杆挤出机挤出造粒即得短玻纤有机母粒。
[0015] 通过本发明制备的短玻纤有机母粒，短玻纤表面通过烙融法包覆偶联剂、阻燃剂 和有机高分子膜，可进一步提高短玻纤与聚丙締树脂界面的相容性，因而可采用大比例的 短玻纤有机母粒和纳米碳酸巧来填充改性增强聚丙締树脂，在增强聚丙締的同时，大大了 降低了成本。
[0016] 本发明还要提供一种无翅曲玻纤阻燃增强聚丙締家具料的制备方法，包括W下步 骤：
[0017] 1)依次将20-50巧1%聚丙締、15-35巧1%短玻纤有机母粒、5-10巧1%增初剂、25- 35wt %纳米碳酸巧和0.1-1 wt %润滑剂放入高速混料机进行混料处理，揽拌至55 °C ;
[0018] 2)将混合物静置、冷却，然后放入双螺杆挤出机中，通过挤出机将混合物进行均衡 共混，最后共混物经挤出机机头拉出、冷却、吹干、切粒即得无翅曲玻纤阻燃增强聚丙締家 具料；
[0019] 其中，所述的短玻纤有机母粒由短玻纤、膨胀型阻燃剂、铁酸醋偶联剂和聚乙締蜡 组成并由W下方法获得：
[0020] (1)液体石蜡与单烷氧基焦憐酸醋型偶联剂按照体积比1:1比例稀释混合；
[0021] (2)将季戊四醇双憐酸醋蜜胺盐置于高速揽拌机中，边揽拌边滴入与季戊四醇双 憐酸醋蜜胺盐质量比为2:1的步骤1混合液，继续揽拌10-15分钟；
[0022] (3)在步骤(2)所得混合物中加入质量比5:1的短玻纤、质量比1:1的聚乙締蜡，充 分混合、干燥，然后混合物经110-12(TC的单螺杆挤出机挤出造粒即得短玻纤有机母粒。
[0023] 本发明的优点在于：
[0024] 1)通过发明制备的无翅曲玻纤阻燃增强聚丙締家具料，同时具有优异的力学性能 和阻燃性能，
[0025] 2)原材料成本低廉，材料成型加工简单、表面光滑无翅曲，特别适用于对产品形状 结构和外观、成本及加工性等有较高要求的中高端家具用品上。
[0026] 3)所述的短玻纤有机母粒的制备方法适用面广，可用于其他增强阻燃聚合物复合 材料的制备。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合具体实施例对发明进一步说明，但发明的保护范围不限于此。
[002引本发明实施例一
[0029] 本发明的一种低成本无翅曲的聚丙締家具料，由下述重量份的原料组成：聚丙締 为50 %，短玻纤有机母粒为15 %，增初剂P0E-g-MAH(接枝率2.5 % )为9 %，纳米碳酸巧为 25%，润滑剂耐热型脂肪族超支化聚醋混合物(平均相对分子量为5200)1%。
[0030] 首先，按W下步骤制备短玻纤有机母粒：
[0031 ]步骤1:液体石蜡与单烷氧基焦憐酸醋型偶联剂按照体积比1:1比例稀释混合；
[0032] 步骤2:将季戊