[发明专利]一种高性能纤维增强热塑性无卤阻燃复合材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能纤维增强热塑性无卤阻燃复合材料，按重量份数计算，包括热塑性基体树脂50～80份、阻燃剂6～10份、纤维10～30份、协效剂0.5～2份、抗氧剂0.5份、以及成炭剂0.5～1份为制备原料。本发明还提出一种高性能纤维增强热塑性无卤阻燃复合材料的制备方法，按重量份数计算取各组分，将热塑性基体树脂、阻燃剂、纤维、协效剂、抗氧剂、以及成炭剂进行在80℃下进行干燥。本发明材料来源广泛，易于获取，使用效果好。

技术领域

本发明涉及化学技术领域，尤其涉及一种高性能纤维增强热塑性无卤阻燃复合材料及制备方法。

背景技术

热塑性基体树脂是一类非常重要的树脂，可以通过挤出、注塑等加工成各种形状的塑料产品，也可再次回收利用，主要包括聚丙烯、尼龙6、尼龙66、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对羟基苯甲酸酯、热塑性聚酯弹性体、高温尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚等。由于热塑性基体树脂来源丰富，价格低廉，可以加工成各种形状的产品，而且热塑性基体树脂还可以回收再利用。但是热塑性基体树脂易燃烧，燃烧时有熔滴现象，使热塑性基体树脂在汽车、电子产品、电子电力设备、交通等对阻燃性能要求的领域受到限制，因此，对热塑性基体树脂进行阻燃改性是非常有必要的；但是，目前，热塑性基体树脂阻燃复合材料的阻燃剂添加量大，而且热塑性基体树脂阻燃复合材料的机械力学性能急剧降低，导致热塑性基体树脂材料的应用范围受到极大影响，当今社会，随着人们的安全意识提高，以及国家的环保理念不断加强，因此，使用无卤阻燃剂制备阻燃材料是非常重要的课题。目前，要获得热塑性基体树脂阻燃复合材料优异的机械力学性能，而且热塑性基体树脂阻燃复合材料具有良好机械力学性能但是采用添加型阻燃剂制备的热塑性基体树脂阻燃复合材料机械力学性能均没有未加阻燃剂时的热塑性基体树脂复合材料的机械力学性能好。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高性能纤维增强热塑性无卤阻燃复合材料及制备方法，它具有优异的阻燃效果，优异界面相容性，优异机械力学性能，制备方法工艺简单，阻燃剂分散均匀，而且环保性好，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种高性能纤维增强热塑性无卤阻燃复合材料，按重量份数计算，包括热塑性基体树脂50～80份、阻燃剂6～10份、纤维10～30份、协效剂0.5～2份、抗氧剂0.5份、以及成炭剂0.5～1份为制备原料。

优选的，所述热塑性基体树脂为聚丙烯、尼龙6、尼龙66、聚乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、热塑性聚氨酯弹性体、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对羟基苯甲酸酯、热塑性聚酯弹性体、高温尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚中的一种或几种混合。

优选的，所述阻燃剂为带有反应基团的阻燃剂，其具有如下结构式之一：

。

优选的，所述纤维为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、亚麻、苎麻、黄麻、竹纤维、剑麻或蕉麻。

优选的，所述协效剂为季磷盐插层改性蒙脱土。

优选的，所述成炭剂为季戊四醇。

本发明还提出一种高性能纤维增强热塑性无卤阻燃复合材料的制备方法，按重量份数计算取各组分，将热塑性基体树脂、阻燃剂、纤维、协效剂、抗氧剂、以及成炭剂进行在80℃下进行干燥，将干燥后的上述物料混合均匀后，经过双螺杆挤出机进行共混挤出，加工温度为：170-260℃，经过冷却、牵引、切粒后，获得高性能纤维增强热塑性无卤阻燃复合材料粒料，将高性能纤维增强热塑性无卤阻燃复合材料粒料干燥后，注塑成标准样条进行测试。