[发明专利]一种双向连续玻纤增强PP阻燃抗老化板材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种双向连续玻璃纤维增强聚丙烯树脂板材及其制备方法。

背景技术

连续性纤维增强聚丙烯树脂是由纤维和树脂两部分组成，聚丙烯树脂(PP)具有优异的物理机械性能、耐化学品与可重复加工性能，在家用电子电器、汽车零部件和工业材料领域得到了广泛的应用。但是在制作一些工程部件和某些需要高性能的高分子材料领域时，其性能不能达到要求，使其使用范围受到了一定的限制；而纤维有很高的拉伸强度，但是容易受到破坏且不容易成形加工。纤维与树脂的复合对二者的缺陷进行互补，使得连续性纤维增强聚丙烯树脂复合材料的综合性能大大提高。与传统的钢材和铝材相比，其密度约为钢材的1/5，约为铝材的1/2；比强度与比模量也远高于刚和铝的合金，因此在刚度和强度相同的条件下具有质量轻的特点，在节省能源、提高构件的使用性能方面是其它材料无法比拟的。

目前以连续玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料的诞生，更大大的促进了纤维增强热塑性树脂类复合材料的发展，具有重量更轻的高比强度、高比模量；耐腐蚀、耐水性好，对多种酸、碱呈惰性；不导电，介电强度高；能量控制性能特别好，抗冲击，抗气浪，致断应变值高；加工简便和易清洁，不需特殊的贮存条件，贮存寿命无限；成型压力和温度低，可减少模具成本；成型周期短；可重复成型的连续纤维增强热塑性树脂复合材料的问世对材料领域是一重大突破。

传统的玻璃纤维增强热塑性复合材料在阻燃方面已经得到了较大发展。中国专利CN101412830A公开了一种无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，将聚丙烯、热稳定剂、加工助剂、增韧剂、阻燃剂、玻纤相容剂加入双螺杆挤出机中熔融混合分散，从侧喂料加入玻璃纤维，挤出造粒制得。

中国专利CN102311577A公开了一种玻纤增强阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，将聚丙烯、白油、相容剂、阻燃剂、玻璃纤维、润滑剂置于双螺杆挤出机中经熔融挤出制得。该技术方案中阻燃剂采用较高份量的十溴二苯乙烷与三氧化二锑进行复配，会影响淋膜工艺生产时对玻璃纤维的浸润效果。

但是连续玻璃纤维增强热塑性树脂复合材料的阻燃性能一直是此种材料的致命缺点。由于其玻纤含量非常高，可以达到50％左右，力学性能得到了很大的提高，但是正是由于具有高的玻纤含量，并且为连续性玻璃纤维，所以某些PP基体为阻燃V-0级别也无法挡住灯芯效应的产生。即使有些PP基体阻燃效果极其优异，最终成型的连续纤维增强聚丙烯树脂复合板材可以达到UL-94标准的V-0级别，但是部分原因是无法与抗老剂复配，使得虽然具有较高的阻燃级别但是使用寿命极其短暂而失败；另一部分原因是，当聚丙烯玻璃纤维复合材料阻燃性能优异，但是其力学性能下降严重，此种方法便更无意义可言。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷而提供一种综合性能优越、性价比高的双向连续玻璃纤维增强聚丙烯树脂阻燃抗老化板材。

本发明的另一个目的是提供一种上述双向连续玻璃纤维增强聚丙烯树脂阻燃抗老化板材的制备方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种双向连续玻璃纤维增强聚丙烯树脂板材，由包含以下重量份的组分制成：

聚丙烯树脂            10～20份，

连续玻璃纤维          50份，

聚丙烯基阻燃母料      30～40份，

主抗氧剂              0.3～0.5份，

辅助抗氧剂            0.9～1.5份，

主抗老化剂            0.15～0.2份，

辅抗老化剂            0.15～0.2份。

所述的聚丙烯树脂的熔融指数≥70g/10min，弯曲模量≥1500MPa，拉伸强度≥22MPa，冲击强度≥3.5KJ/m²。

所述的连续玻璃纤维选自800tex无捻粗纱、1200tex无捻粗纱或2400tex无捻粗纱中的一种或一种以上。

所述的主抗氧剂为四[β-(3′，5′-二叔丁基-4′-羟苯基)丙酸]季戊四醇酯。

所述的辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸二月桂酯或硫代二丙酸二硬脂醇酯。

所述的主抗老化剂为2-(2′-羟基-3′叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑或聚(1-羟基乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯。