[发明专利]石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于按重量份数计，其原料组分包括：

其中，所述单分子膨胀型阻燃剂为单分子膨胀型阻燃剂RMAPP、单分子膨胀型阻燃剂MPP、单分子膨胀型阻燃剂季戊四醇双磷酸二氢酯三聚氰胺盐、单分子膨胀型阻燃剂Melabis、单分子膨胀型阻燃剂TNGPA、单分子膨胀型阻燃剂DOPOMPC和单分子膨胀型阻燃剂PMPT其中任意一种；

所述单分子膨胀型阻燃剂RMAPP为通过下述制备方法得到：

将聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇先干燥，然后按照聚磷酸铵、三聚氰胺质量比为(1.5～6):1的比例混合均匀后于250～260℃高温下反应3～4小时，反应时间到达后，得到反应后的粉体MAPP；将粉体MAPP与季戊四醇以质量比为7:(0.5～1.5)的比例混合均匀，然后于225～235℃高温下反应1.5～2.5小时后取出，即得单分子膨胀型阻燃剂RMAPP。

2.根据权利要求1所述石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述低聚倍半硅氧烷为聚乙烯基倍半硅氧烷、聚甲基倍半硅氧烷、聚苯基倍半硅氧烷、聚三甲基硅烷基倍半硅氧烷、聚苯基丙基倍半硅氧烷和聚二甲基硅氧烷-苯基倍半硅氧烷共聚物中任一种或其组合物。

3.根据权利要求1所述石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于按重量份数计，所述原料组分包括：

4.根据权利要求1所述石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于按重量份数计，所述原料组分包括：

5.一种石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)按重量份数计，备料的原料组分包括：

其中，所述单分子膨胀型阻燃剂为单分子膨胀型阻燃剂RMAPP、单分子膨胀型阻燃剂MPP、单分子膨胀型阻燃剂季戊四醇双磷酸二氢酯三聚氰胺盐、单分子膨胀型阻燃剂Melabis、单分子膨胀型阻燃剂TNGPA、单分子膨胀型阻燃剂DOPOMPC和单分子膨胀型阻燃剂PMPT其中任意一种；

所述单分子膨胀型阻燃剂RMAPP为通过下述制备方法得到：

将聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇先干燥，然后按照聚磷酸铵、三聚氰胺质量比为(1.5～6):1的比例混合均匀后于250～260℃高温下反应3～4小时，反应时间到达后，得到反应后的粉体MAPP；将粉体MAPP与季戊四醇以质量比为7:(0.5～1.5)的比例混合均匀，然后于225～235℃高温下反应1.5～2.5小时后取出，即得单分子膨胀型阻燃剂RMAPP；

(2)将单分子膨胀型阻燃剂、低聚倍半硅氧烷与石墨烯先干燥，然后将聚丙烯、单分子膨胀型阻燃剂、低聚倍半硅氧烷、石墨烯加入磨盘形力化学反应器中，于转速50～300r/min下固相剪切粉碎混合2～30次，得到石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯混合料，将所得混合物加入至双螺杆挤出机中于温度180～195℃挤出造粒，即得石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料的料粒。

6.根据权利要求5所述石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于：所述固相剪切粉碎混合10～20次。

7.根据权利要求5所述石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于按重量份数计，所述备料的原料组分包括：

或为：

8.根据权利要求5所述石墨烯/POSS复合协效无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于按重量份数计，所述备料的原料组分包括：