CN109535555A - 一种碳纳米管改性的阻燃增强聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种碳纳米管改性的阻燃增强聚丙烯材料及其制备方法，其中，所述的阻燃增强聚丙烯材料的原料按照重量百分比计有如下组成：聚丙烯40％～70％，玻璃纤维10％～40％，磷‑氮阻燃剂10％～30％，相容剂1％～10％，改性碳纳米管1％～3％，复配抗氧剂0.2％～1％。所述的制备方法为先将碳纳米管与二氧化硅进行化学反应，形成碳纳米管‑纳米二氧化硅掺杂增强体，再与PP、玻璃纤维、阻燃剂以及其他成分熔融共混，使各组分在聚丙烯熔体中均匀分散，大大提高了复合材料的性能。本发明所制备阻燃增强聚丙烯复合材料具有高强度、高阻燃和低密度的特点，具有广阔的市场前景。

Description

一种碳纳米管改性的阻燃增强聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，具体来说，涉及一种碳纳米管改性的阻燃增强聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)是一种综合性能优异的通用塑料，具有化学稳定性突出、电绝缘性好、密度低等优点，但同时也具有成型收缩率大、低温易开裂等缺点，限制它进一步推广使用。通过采用玻璃纤维对PP进行增强改性，可获得在机械性能、耐热性能等方面与工程塑料相媲美的性能。
聚丙烯本身容易燃烧(极限氧指数约为17％)，燃烧时发热大，并伴有熔滴，很容易传播火焰；当聚丙烯中加入玻纤进行增强改性后，玻纤还会在材料中形成“灯芯效应”，从而使得阻燃变得更加困难。近年来，随着人们对阻燃塑料制品“环保无卤化”呼声日益增高以及相关环保法律法规的出台，含卤阻燃聚丙烯产品受到越来越多的限制。目前聚丙烯的无卤阻燃多采用磷-氮型阻燃剂进行。然而磷-氮型阻燃剂添加量较大，对聚丙烯的拉伸强度等机械性能有着较大的恶化作用，使得现有无卤阻燃增强聚丙烯材料存在密度大、机械性能和阻燃性能难以兼顾的缺点。
碳纳米管是一种典型的一维纳米材料，直径在1nm～100nm之间，长径比可达1000以上，具有非常好的力学性能、电性能和热性能；若采用碳纳米管改性聚丙烯材料，可有效改善聚丙烯的机械性能和阻燃性能。但是碳纳米管比表面能高，在聚丙烯中极易团聚，难以均匀分散，无法最大限度地发挥纳米材料地增强效果，因此需对其进行表面处理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种碳纳米管改性的阻燃增强聚丙烯材料及其制备方法，该方法简单、操作安全，经该方法制备的改性聚丙烯复合材料具有高强度、高阻燃和低密度的特点，具有广阔的市场前景。
为实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：
一种碳纳米管改性的阻燃增强聚丙烯材料，由按重量百分比计的下述原料组成：
聚丙烯40％～70％
玻璃纤维10％～40％
磷-氮阻燃剂10％～30％
相容剂1％～10％
改性碳纳米管1％～3％
复配抗氧剂0.2％～1％
所述的聚丙烯为分子量10～100万、分子量分布2～15的均聚聚丙烯。
所述的玻璃纤维为单丝直径10～20um的无碱短玻璃纤维。
所述的磷-氮阻燃剂选用硅烷偶联剂KH570表面包覆三聚氰胺氰尿酸和季戊四醇的混合物，二者粒径均在1500目以上，质量比为3～6∶1，优选3～5∶1，更优选4∶1。
所述相容剂为POE接枝共聚物，共聚单体为马来酸酐、衣康酸、丙烯酸、马来酸二丁酯中的一种。
所述改性碳纳米管为碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体。其制备方法如下：
(1)将多壁碳纳米管加入到硝酸/双氧水混酸溶液(硝酸浓度为60～80wt％，双氧水浓度为30～50wt％，体积比为1∶3。)中，常温超声搅拌处理30～60分钟，再120℃下回流反应2～4小时。将所得产物用0.1～0.5um微孔滤膜抽滤，并用去离子水反复洗涤产物5～10次，再80～100℃真空干燥6～10小时，得到羧基化碳纳米管。所用超声波频率为30～40KHZ。
(2)将5～10g步骤1所得羧基化碳纳米管、6～15g脱水剂DCC和1～5g催化剂DMAP、2～20g硅烷偶联剂(KH550、KH560和KH570中的一种)加入到1～3L无水THF中，常温超声搅拌处理1～4小时，使碳纳米管上的羧基和硅烷偶联剂上的羟基充分脱水反应。所用搅拌速度为100～500r/min，超声波频率为30～40KHZ。
(3)待反应完毕后，将步骤2所得反应液进行抽滤，并用无水THF反复洗涤产物5～8次，真空干燥2～4小时，得到干燥产物。
(4)取适量纳米二氧化硅颗粒(粒径1～100nm)和步骤3所得干燥产物加入到适量的去离子水中，60～80℃下超声搅拌3～5h，进行充分反应。所用搅拌速度为100～500r/min，超声波频率为30～50KHZ。
(5)待反应完全后，将步骤4所得反应液用0.1～0.5um微孔滤膜抽滤、去离子水反复洗涤5～8次、再80℃～100℃真空干燥6～8小时，即得碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体。
所述复配抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂627复配物，质量比为1～4∶1，优选1～3∶1，更优选2∶1。
本发明提供一种阻燃增强聚丙烯材料制备方法，其步骤包括：
采用高速混合机将玻璃纤维以外的原料及助剂均匀混合3～5分钟，将所得混合物经主喂料口加入到同向旋转双螺杆挤出机中，玻璃纤维经侧喂料口加入，熔融共混并挤出造粒，挤出温度为180～220℃，主机转速300～600rpm，喂料速度40～80rpm。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所制备碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体中碳纳米管与二氧化硅以化学键相连结，相较传统物理包覆办法，相互作用力更强，挤出混炼时不易被破坏，能有效改善碳纳米管在聚丙烯中的分散性能。通过化学接枝改性，碳纳米管和纳米二氧化硅具有良好的协同阻燃增强效果。
(2)本发明提出的阻燃增强聚丙烯材料不仅具有优异的力学性能和阻燃性能，同时还具有低密度的优点。
具体实施方式
下面结合一些实施例与对比例对本发明作进一步说明。以下实施案例只是本发明的典型例，本发明的保护范围并不局限于此。阻拉伸性能按照ASTM D638进行测试(拉伸速度为20mm/min)，弯曲性能按照ASTM D790进行测试(弯曲速度为1.25mm/min)，悬臂梁冲击性能按照ASTM D256进行测试，密度按照ASTM D790标准进行测试，阻燃性能按照UL-94标准进行测试，试样厚度1.6mm。
实施例1：
本实施例中的阻燃增强聚丙烯材料是由下列原料按照重量份数计算，包括55份均聚聚丙烯500P、15份玻璃纤维988A、25份质量比4∶1的硅烷偶联剂KH570表面包覆三聚氰胺氰尿酸和季戊四醇的混合物、5份马来酸酐接枝POE、1份碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体以及0.3份复配抗氧剂。
具体制备方法包括如下步骤：
(1)将10g多壁碳纳米管加入到1L硝酸/双氧水混酸溶液(所述硝酸浓度为75wt％，双氧水浓度为45wt％，体积比为1∶3)中，常温超声搅拌处理45分钟，再120℃下回流反应3小时。将所得产物用0.25um微孔滤膜抽滤，并用去离子水反复洗涤产物8次，再90℃真空干燥8小时，得到羧基化碳纳米管。所用超声波频率为35KHZ。
(2)将8g步骤1所得羧基化碳纳米管、10g脱水剂DCC和2g催化剂DMAP、10g硅烷偶联剂KH570加入到2L无水THF中，常温超声搅拌处理3小时，使碳纳米管上的羧基和硅烷偶联剂上的羟基充分脱水反应。所用搅拌速度为300r/min，超声波频率为30KHZ。
(3)待反应完毕后，将步骤2所得反应液进行抽滤，并用无水THF反复洗涤产物6次，真空干燥3小时，得到干燥产物。
(4)取适量纳米二氧化硅颗粒(粒径1～100nm)和步骤3所得干燥产物加入到适量的去离子水中，70℃下超声搅拌3h，进行充分反应。所用搅拌速度为300r/min，超声波频率为40KHZ。
(5)待反应完全后，将步骤4所得反应液用0.25um微孔滤膜抽滤、去离子水反复洗涤6次、再90℃真空干燥6小时，即得碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体。
(6)采用高速混合机将玻璃纤维以外的原料及助剂均匀混合3～5分钟，将所得混合物经主喂料口加入到同向旋转双螺杆挤出机中，玻璃纤维经侧喂料口加入，熔融共混并挤出造粒，挤出温度为180～220℃，主机转速300～600rpm，喂料速度40～80rpm。
实施例2：
本实施例中的阻燃增强聚丙烯材料是由下列原料按照重量份数计算，60份均聚聚丙烯500P、15份玻璃纤维988A、20份质量比4∶1的硅烷偶联剂KH570表面包覆三聚氰胺氰尿酸和季戊四醇的混合物、5份马来酸酐接枝POE、1.5份碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体以及0.3份复配抗氧剂。
制备方法同实施例1。
实施例3：
本实施例中的阻燃增强聚丙烯材料是由下列原料按照重量份数计算，54份均聚聚丙烯500P、20份玻璃纤维988A、18份质量比4∶1的硅烷偶联剂KH570表面包覆三聚氰胺氰尿酸和季戊四醇的混合物、8份马来酸酐接枝POE、2份碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体以及0.4份复配抗氧剂。
制备方法同实施例1。
实施例4：
本实施例中的阻燃增强聚丙烯材料是由下列原料按照重量份数计算，54份均聚聚丙烯500P、20份玻璃纤维988A、18份质量比4∶1的硅烷偶联剂KH570表面包覆三聚氰胺氰尿酸和季戊四醇的混合物、8份马来酸酐接枝POE、2.5份碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体以及0.5份复配抗氧剂。
制备方法同实施例1。
对比例1：
本对比例中的阻燃增强聚丙烯材料是由下列原料按照重量份数计算，55份均聚聚丙烯500P、15份玻璃纤维988A、25份质量比4∶1的硅烷偶联剂KH570表面包覆三聚氰胺氰尿酸和季戊四醇的混合物、5份马来酸酐接枝POE以及0.3份复配抗氧剂。
具体制备方法包括如下步骤：采用高速混合机将玻璃纤维以外的原料及助剂均匀混合3～5分钟，将所得混合物经主喂料口加入到同向旋转双螺杆挤出机中，玻璃纤维经侧喂料口加入，熔融共混并挤出造粒，挤出温度为180～220℃，主机转速300～600rpm，喂料速度40～80rpm。
对比例2：
本对比例中的阻燃增强聚丙烯材料是由下列原料按照重量份数计算，50份均聚聚丙烯500P、20份玻璃纤维988A、22份质量比4∶1的硅烷偶联剂KH570表面包覆三聚氰胺氰尿酸和季戊四醇的混合物、8份马来酸酐接枝POE以及0.4份复配抗氧剂。
制备方法同对比例1。
对比例3：
本对比例中的阻燃增强聚丙烯材料是由下列原料按照重量份数计算，45份均聚聚丙烯500P、25份玻璃纤维988A、22份质量比4∶1的硅烷偶联剂KH570表面包覆三聚氰胺氰尿酸和季戊四醇的混合物、8份马来酸酐接枝POE以及0.5份复配抗氧剂。
制备方法同对比例1。
性能测试
表1实施例和对比例的阻燃增强聚丙烯材料的性能测试结果
由表1可以得知，本发明实施例1～4产品具有优异的机械性能和阻燃性能。其中由实施例1和对比例1的比较可知，在本发明体系中，碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体的加入，材料的阻燃性能由V-1级提升到V-0级，机械性能也得到较大改善，故所制备的碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体对复合材料的阻燃性和机械性能有着协同促进作用。
而由实施例4和对比例3的比较可知，碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体的加入，可有效降低材料玻璃纤维和阻燃剂用量，从而实现了材料的轻量化高性能化，具有较高的市场推广应用价值。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种碳纳米管改性的阻燃增强聚丙烯材料及其制备方法，其特征在于，按照重量百分比计有如下组成：聚丙烯40％～70％，玻璃纤维10％～40％，磷-氮阻燃剂10％～30％，相容剂1％～10％，改性碳纳米管1％～3％，复配抗氧剂0.2％～1％。
2.根据权利要求1所述的阻燃增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的聚丙烯为分子量10～100万、分子量分布2～15的均聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的阻燃增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的玻璃纤维为单丝直径10～20um的无碱短玻璃纤维。
4.根据权利要求1所述的阻燃增强聚丙烯材料，其特征在于：所述的磷-氮阻燃剂选用硅烷偶联剂KH570表面包覆三聚氰胺氰尿酸和季戊四醇的混合物，二者粒径均在1500目以上，质量比为3～6∶1，优选3～5∶1，更优选4∶1。
5.根据权利要求1所述的阻燃增强聚丙烯材料，其特征在于：所述相容剂为POE接枝共聚物，共聚单体为马来酸酐、衣康酸、丙烯酸、马来酸二丁酯中的一种。
6.根据权利要求1所述的阻燃增强聚丙烯材料，其特征在于：所述改性碳纳米管为碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体。
7.根据权利要求1所述的阻燃增强聚丙烯材料，其特征在于：所述复配抗氧剂为抗氧剂1098和抗氧剂627复配物，质量比为1～4∶1，优选1～3∶1，更优选2∶1。
8.根据权利要求6所述的碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体制备方法，其特征在于：具体制备步骤为：
(1)将多壁碳纳米管加入到硝酸/双氧水混酸溶液(硝酸浓度为60～80wt％，双氧水浓度为30～50wt％，体积比为1∶3。)中，常温超声搅拌处理30～60分钟，再120℃下回流反应2～4小时。将所得产物用0.1～0.5um微孔滤膜抽滤，并用去离子水反复洗涤产物5～10次，再80～100℃真空干燥6～10小时，得到羧基化碳纳米管。所用超声波频率为30～40KHZ。
(2)将5～10g步骤1所得羧基化碳纳米管、6～15g脱水剂DCC和1～5g催化剂DMAP、2～20g硅烷偶联剂(KH550、KH560和KH570中的一种)加入到1～3L无水THF中，常温超声搅拌处理1～4小时，使碳纳米管上的羧基和硅烷偶联剂上的羟基充分脱水反应。所用搅拌速度为100～500r/min，超声波频率为30～40KHZ。
(3)待反应完毕后，将步骤2所得反应液进行抽滤，并用无水THF反复洗涤产物5～8次，真空干燥2～4小时，得到干燥产物。
(4)取适量纳米二氧化硅颗粒(粒径1～100nm)和步骤3所得干燥产物加入到适量的去离子水中，60～80℃下超声搅拌3～5h，进行充分反应。所用搅拌速度为100～500r/min，超声波频率为30～50KHZ。
(5)待反应完全后，将步骤4所得反应液用0.1～0.5um微孔滤膜抽滤、去离子水反复洗涤5～8次、再80℃～100℃真空干燥6～8小时，即得碳纳米管-纳米二氧化硅掺杂增强体。
9.根据权利要求1所述的阻燃增强聚丙烯材料制备方法，其特征在于：采用高速混合机将玻璃纤维以外的原料及助剂均匀混合3～5分钟，将所得混合物经主喂料口加入到同向旋转双螺杆挤出机中，玻璃纤维经侧喂料口加入，熔融共混并挤出造粒，挤出温度为180～220℃，主机转速300～600rpm，喂料速度40～80rpm。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110330724A (zh) * 2019-07-23 2019-10-15 深圳市通产丽星股份有限公司 一种高抗冲阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN110387079A (zh) * 2019-07-25 2019-10-29 宁波睿诺包装材料有限公司 一种无卤高阻燃聚乙烯发泡材料
CN111909446A (zh) * 2019-05-08 2020-11-10 中国建筑股份有限公司 一种碳纳米管杂合体改性聚烯烃绝缘增强体及其制备方法
CN112940393A (zh) * 2021-02-02 2021-06-11 绍兴市柯桥区东纺纺织产业创新研究院 一种高强度、抗静电玻纤增强聚丙烯材料的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111909446A (zh) * 2019-05-08 2020-11-10 中国建筑股份有限公司 一种碳纳米管杂合体改性聚烯烃绝缘增强体及其制备方法
CN110330724A (zh) * 2019-07-23 2019-10-15 深圳市通产丽星股份有限公司 一种高抗冲阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN110330724B (zh) * 2019-07-23 2021-09-03 深圳市通产丽星科技集团有限公司 一种高抗冲阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN110387079A (zh) * 2019-07-25 2019-10-29 宁波睿诺包装材料有限公司 一种无卤高阻燃聚乙烯发泡材料
CN112940393A (zh) * 2021-02-02 2021-06-11 绍兴市柯桥区东纺纺织产业创新研究院 一种高强度、抗静电玻纤增强聚丙烯材料的制备方法

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