[发明专利]一种新型阻燃聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

该发明涉及一种新型阻燃聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是一种丙烯聚合制备的热塑性树脂，通常为乳白色高结晶的聚合物，，具有抗划痕、耐腐蚀、结晶度高、吸水率低、可用蒸汽消毒等优势，主要应用于汽车、家电、管材、薄膜等领域。

目前，聚丙烯材料在阻燃和力学性能需要进一步提升。该发明采用聚丙烯、碲化铋、铁负载二氧化钛、碳纤维、铝粉、铜粉、石墨制备了新型阻燃聚丙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的新型阻燃聚丙烯材料具有优异的阻燃和力学性能。

发明内容

该发明的目的在于提供一种新型阻燃聚丙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的阻燃和力学性能。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种新型阻燃聚丙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将醋酸铝、十三烷基乙酸酯、竹炭、羧甲基纤维素和聚碳酸酯按照质量份数比为100：75～90：60～80：10～15：8～16加入到球磨机中，筒体转速为40～50r/min，维持体系温度30～40 ℃条件下反应0.5～1h，产物在氮气保护下经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，得到铝粉；(2)、将钛酸四丁酯、乙酸亚铁、二十烷酸、油酸、聚乙烯醇600、水和乙醇按照质量份数比100：1～3：35～50：15～25：3～8：100～120：25～35加入到反应器中，搅拌速度为100～120r/min，维持体系温度35～45 ℃条件下反应2～5h，经60℃、-0.08MPa减压蒸馏1h，产物在氮气保护下经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，得到铁负载二氧化钛；(3)、将碲酸、氧化铋、水、草酸二甲酯、乙醛缩二乙醇、聚乙二醇600按照质量份数比20：40～41：120～140：85～100：35～40：5～9加入到反应器中，搅拌速度为60～70r/min，反应温度为45～50℃条件下反应0.3～1h，产物经80℃、-0.07MPa减压蒸馏0.5h，向反应器中按照质量份数比为2～8通入氢气，产物经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，即得到碲化铋；(4)、将聚丙烯、碲化铋、铁负载二氧化钛、碳纤维、铝粉、铜粉、石墨、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸锌按照质量份数比100：65～75：5～12：15～20：45～60：15～20：10～15：3～8：4～9加入到开炼机中，用开炼机在温度193～230℃混合反应0.1～0.5h，用挤出机在温度195～235℃挤出造粒，即得到新型阻燃聚丙烯材料。

该发明所述的新型阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括下列步骤：

(1)、将醋酸铝、十三烷基乙酸酯、竹炭、羧甲基纤维素和聚碳酸酯按照质量份数比为100：75～90：60～80：10～15：8～16加入到球磨机中，筒体转速为40～50r/min，维持体系温度30～40 ℃条件下反应0.5～1h，产物在氮气保护下经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，得到铝粉；所述的竹炭的目的为了将铝还原为单质铝；所述的羧甲基纤维素和聚碳酸酯的目的为了炭化，将铝还原为单质铝。

(2)、将钛酸四丁酯、乙酸亚铁、二十烷酸、油酸、聚乙烯醇600、水和乙醇按照质量份数比100：1～3：35～50：15～25：3～8：100～120：25～35加入到反应器中，搅拌速度为100～120r/min，维持体系温度35～45 ℃条件下反应2～5h，经60℃、-0.08MPa减压蒸馏1h，产物在氮气保护下经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧2h，600℃焙烧2h，得到铁负载二氧化钛；所述的二十烷酸、油酸的目的为了炭化，将铁还原为单质铁；所述的油酸的目的为了作为钛酸四丁酯水解的催化剂。