[发明专利]一种改性聚丙烯材料

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种改性聚丙烯材料。 

背景技术

聚丙烯机械性能优良、耐热性佳、化学稳定性高、电绝缘性优异，而且具有良好的可加工性，是一种综合性能优异的通用塑料。但由于其饱和碳氢结构及叔碳原子的存在，聚丙烯极易燃烧且耐候性不佳。而且韧性和抗冲击性差这一严重缺陷大大限制它作为工程塑料的应用领域。传统的增韧改性方法是将PP 与橡胶、热塑性塑料、热固性树脂等进行共混，但它们往往会损失材料宝贵的强度、刚度，降低材料的尺寸稳定性、耐热性及可加工性能。 

卤系阻燃剂添加量少、阻燃效率高、对聚合物性能影响最小，为聚烯烃材料最有效的阻燃添加剂，常用的品种主要有十溴、十溴二苯乙烷、六溴环十二烷、八溴醚、八溴S醚、三（2,3-二溴丙基）异氰酸酯（TBC）、三（2,2-二溴甲基-3-溴丙基）膦酸脂（TTBNP）等。而炭黑则是聚烯烃材料的一种高效光稳定剂，耐高温、不挥发、持久性强。但由于炭黑与卤系阻燃剂存在一定的对抗效应，当炭黑含量较高时（>1wt%），会明显削弱卤系阻燃剂的阻燃功能。因而，对于卤系阻燃聚丙烯，目前主要是在不添加或添加极少量炭黑（<0.5 wt %）的基础上，通过添加适量紫外线吸收剂、紫外线淬灭剂、受阻胺光稳定剂的方法来提高其耐候性。 

目前公开的卤系阻燃耐候技术，其耐候技术均采用了紫外线吸收剂和/或受阻胺光稳定剂，尚未解决仅使用碳黑作为耐候改性剂时，即高碳黑含量（>1wt%）的情况下，如何制备阻燃耐候聚丙烯的问题；且存在下述共同不足，影响了其在各个领域的使用： 

① 紫外线吸收剂及受阻胺光稳定剂均为有机极性小分子，与非极性聚丙烯树脂存在饱和、挥发问题，且在长期紫外线作用下，还存在降解等副反应乃至日渐失效问题。

② 常用受阻胺光稳定剂由于碱性比较高会与溴系阻燃剂发生反应，存在耐候剂与阻燃剂的对抗问题。 

③ 与炭黑相比，紫外线吸收剂及受阻胺光稳定剂昂贵得多。 

贝壳是一种廉价易得的天然生物纳米复合材料。但是贝壳微粉与高分子材料的相容性差，不易分散。因此需要用表面改性剂处理贝壳微粉，使贝壳微粉均匀分散在聚丙烯中，增加聚丙烯的韧性聚丙烯机械性能优良、耐热性佳、化学稳定性高、电绝缘性优异，而且具有良好的可加工性，是一种综合性能优异的通用塑料。 

在某些化工企业，聚丙烯薄膜成为普遍使用的包装材料。在一些化工企业，存放的物品也需要防静电，以免发生火灾。经检索发现虽有…些耐高温、防滑的聚丙烯材料，但是缺乏抗静电的功能，不能满足实际安全使用，造成潜在的事故隐患。 

如何生产一种优异耐候阻燃性能、抗电性能、温抗冲性能及机械性能的聚丙烯材料成为本发明要解决的技术问题。 

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种改性聚丙烯材料，其特征在于，原料组成按照重量百分比为： 

聚丙烯85-90%；

主阻燃剂：六溴环十二烷1.0-1.5%；

协效阻燃剂：十溴二苯醚0.2-0.4%；

炭黑：1.5-2.0 %；

纤维棒石族粘土：海泡石粉5-10%；

静电剂：环氧乙烷0.5-2%；

贝壳粉：2-5%；

断链剂：CC引发剂2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷0.2-0.5%；

发泡剂：5-苯基四唑0.2-0.5%；

表面活性剂：硬脂酸钠阴离子表面活性剂0.3-0.5%；

偶联剂：铝酸酯偶联剂0.3-0.5%；

抗氧剂：2，6- 二叔丁基酚0.2-0.5%；

热稳定剂：DSTP 0.1-0.3%。

上述的一种改性聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚丙烯，乙烯含量低于1%，熔体流动速率为60-90g/10min。 

上述的一种改性聚丙烯材料，其特征在于，所述主阻燃剂为六溴环十二烷、TBC、乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺中的一种或几种。 

上述的一种改性聚丙烯材料，其特征在于，所述炭黑为槽法炭黑，粒径为10-15nm。 

上述的一种改性聚丙烯材料，其特征在于，所述断链剂为高温引发剂，235℃时，几乎不分解，25℃时，半衰期>6min。 

上述的一种改性聚丙烯材料，其特征在于，所述发泡剂为高温发泡剂，在空气中的初始分解温度>235℃，产气量>180ml/g。