[发明专利]新型增韧阻燃生物质聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型增韧阻燃生物质聚丙烯复合材料及其制备方法，包含生物质、聚丙烯、大分子偶联剂、阻燃剂、增韧剂、稳定剂和无机盐。本发明还公开了新型增韧阻燃生物质聚丙烯复合材料的制备方法。本发明提供的新型增韧阻燃生物质聚丙烯复合材料环保，成本低，韧性好，阻燃效果明显，稳定性高。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种新型增韧阻燃生物质聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

生物质聚丙烯复合材料的原料来源丰富，成本低廉，不仅可使用废旧塑料和竹制品废弃物等回收资源，而且生物质产品本身可回收再加工成生物质产品，对废物利用和替代木材、保护森林具有双重的环保意义。生物质属于轻而硬的颗粒材料，少量填充于塑料基体时，所得生物质制品欠缺质感，只有在生物质用量较大时才能显示出生物质材料的优点和价格优势。生物质含有丰富的羟基基团，容易产生自聚，影响其在塑料基体中的分散度，同时生物质与塑料基体的相容性不佳，容易导致复合材料产生界面张力，界面粘结力差，从而导致生物质复合材料的强度低，大大限制其使用范围。

现有技术中常采用PP-g-MAH改善木粉和PP基体的相容性，PP-g-MAH的使用量较大，且其中残余的游离马来酸酐，在复合材料加工过程中大量挥发逸出，一方面影响操作人员的身心健康。同时该类复合材料加工流动性不佳，导致挤出加工生产效率不佳，且阻燃性能差。因此，研究一种体系相容性好、加工性能优异、阻燃性能佳的生物质聚丙烯复合材料成为亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种新型增韧阻燃生物质聚丙烯复合材料及其制备方法，所得到的材料环保，成本低，韧性好，阻燃效果明显，更贴近自然、性能更好的生物质聚丙烯复合材料。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种新型增韧阻燃生物质聚丙烯复合材料，由以下成分组成：聚丙烯、生物质、大分子偶联剂、阻燃剂、增韧剂、稳定剂和无机盐。

各组分重量份数为，100份聚丙烯、20-45份生物质、4-18份大分子偶联剂、3-12份阻燃剂、5-10份增韧剂、2.5-8份稳定剂、0.5-5份无机盐。

所述的生物质为稻壳粉、杨木粉、松木粉、柳桉木粉、刺柏木粉、竹粉中的一种或多种。

所述的大分子偶联剂为1,3丁二烯与丙烯酰类单体、马来酸酐或马来酸的共聚物（其分子量在5000-50000，酸值为20-55），以及有机酸或酸酐改性的聚烯烃中的一种。

所述的阻燃剂为四溴联苯醚、五溴联苯醚、六溴联苯醚、八溴联苯醚、十溴联苯醚中的一种或多种。

所述的增韧剂为羧基丁腈橡胶、聚乙烯醇缩丁醛、聚醚砜中的一种或多种。

所述的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸锉、硬脂酸钾、硬脂酸镁中的一种或多种。

所述的无机盐为氯化钙、氯化锌、氯化钾、氯化镁中的一种或多种。

还包含重量份为0.1-0.5的TiO₂-苯丁醛基聚苯烷基醚类聚合物。

新型增韧阻燃生物质聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）称取100份聚丙烯和20-45份生物质放入研磨机中研磨，再进行过筛，得到混合粉末；

2）称取4-18份大分子偶联剂、3-12份阻燃剂、5-10份增韧剂、2.5-8份稳定剂、0.5-5份无机盐，与1）中的混合粉末一起加入到搅拌机中，在搅拌速度为60r/min～80r/min的条件下搅拌混合40min～50min，得原料混合物；