本发明专利技术公开了一种低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料及应用。包括如下重量份数的组分：聚丙烯35‑75份、空心玻璃微珠4.5‑6份、玻璃纤维15‑45份、滑石粉0‑4份、抗氧化剂0.2‑0.5份、抗紫外助剂0.3‑0.5份、相容剂1‑3份、无卤磷系阻燃剂0.8‑1.5份、阻燃协效剂0.2‑0.5份、VOC抑制剂3‑4份。本发明专利技术的复合材料无需借助外部紫外光源或者设备即可高效、节能、环保地催化降解车内VOC；同时添加了表面涂覆相容剂的空心玻璃微珠，在不降低复合材料强度的前提下，与玻纤增强PP相容性好，可有效降低密度，少量阻燃剂的添加使得复合材料阻燃性能提高，该低VOC玻纤增强聚丙烯阻燃复合材料可在汽车、家电中应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料领域，具体涉及一种低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料及应用。
技术介绍
随着社会经济的快速发展，汽车已在百姓生活中不可或缺。由于现代人每天长时间呆在在汽车内，因此汽车内部空气质量与人体健康之间密切关联。影响车内空气质量的因素主要有两方面：一是汽车本身内饰物中有害气体的释放；二是车主选择的汽车装饰物释放的有害气体。这两方面归根到底都是汽车内部装饰件中有害气体的挥发，该有害气体主要是挥发性有机物(volatile organic compounds)，即VOC，WHO将VOC定义为沸点在50-260℃之间的挥发性有机物主要包括甲醛、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯等。由于汽车内空间狭小密闭，车内VOC浓度远高于室内空气，对人体健康存在潜在的重大威胁。聚丙烯复合材料常用作汽车塑料内饰，需要具有较好的耐热性能、抗弯曲疲劳性能、低廉的价格等。由于汽车车厢内空间密闭及阳光照射的关系，聚丙烯材料尤其是复合聚丙烯材料会有不同程度的挥发性有机物(VOC)释放出来。因此，研究开发环保型低VOC聚丙烯树脂及材料可拓展PP的应用领域并符合绿色环保材料的要求。目前，关于低VOC聚丙烯材料研究的报道较多，他们大多采用化学反应、物理吸附以及熔体脱挥技术来改善原有聚丙烯材料中VOC的散发问题。如。专利CN101817953B添加了气味吸附剂制备了一种低散发的改性聚丙烯复合材料，气味吸附剂包括：粘土、膨润土、多孔二氧化硅、活性氧化铝或分子筛。然而，通过控制原材料来源降低VOC只解决了VOC产生的一个因素，不能解决加工过程中新产生的VOC物质。而吸附法，无论是物理吸附还是化学吸附，均存在吸附的选择性和平衡性的问题。中国专利CN105001525A通过添加由活性炭、分子筛、沸石粉中的至少一种和纳米无机粉体(TiO2或ZnO)混合制备的吸附剂来降低气味和VOC，前者主要用于吸附，后者主要用于吸附降解VOC，但20-80nm的纳米无机粉体易团聚，其吸附降解的能力就大打折扣，且未加修饰，需要在紫外光激发下才能发挥作用，因此，效果十分有限。欧洲专利EP 1988122A1采用茂金属聚丙烯树脂为基体树脂制备低VOC的汽车内饰材料。专利CN101255252B公开了一种低散发型汽车内饰件专用料，由聚丙烯80-90份，超细滑石粉10-20份，低分子有机物驱除剂1.0-3.0份，抗氧剂1.0-2.0份组成。其中低分子有机驱除剂包括碳酸氢钙、碳酸氢钠、碳酸氢镁、水、沸点低于200℃的脂肪醇。其制备方法是将低分子有机物驱除剂先后与聚丙烯、超细滑石粉共混得到预混料经挤出机三级真空挤出造粒得到成品。然而，该方法所使用的低分子有机驱除剂，其中碳酸盐类及其分解物与聚丙烯树脂存在相容性的问题，而水和沸点低于200℃的脂肪醇，由于其沸点较低且和预混料在主喂料中加入挤出机，则存在与改性聚丙烯材料熔体的持久性和均匀性问题。上述专利技术仅针对产生VOC的某个因素进行改善，并不能在原材料和生产工艺两方面同时解决产生的VOC问题。另一方面，聚丙烯PP非常容易燃烧，发热量大且易产生大量熔滴，极易传播火焰，因此需要阻燃改性。阻燃剂是一类能够阻止塑料等高分子材料被引燃或抑制火焰传播的助剂。早期，含溴阻燃剂由于其阻燃效果优异而被广泛应用，后1986年人们对多溴二苯醚类阻燃剂的毒性与环境问题的争议，促进了十溴二苯醚类新型替代品的研究与开发，无卤阻燃剂和膨胀型阻燃剂成为现阶段研究的热点。随着人们对阻燃要求的提高和环保意识的增强，阻燃剂的无卤化、抑烟及减毒已经成为汽车内外饰材料领域当前和今后阻燃剂研究领域的前沿性课题。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料，以提高PP复合材料高强度和高模量的基础上减轻该复合材料的密度，并使PP复合材料达到含卤素阻燃剂的阻燃性，绿色、安全、有效地降解车内VOC浓度，同时对该材料的应用领域拓展研究。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供一种低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料，包括如下重量份数的组分：聚丙烯35-75份、空心玻璃微珠4.5-6份、玻璃纤维15-45份、滑石粉0-4份、抗氧化剂0.2-0.5份、抗紫外助剂0.3-0.5份、相容剂1-3份、无卤磷系阻燃剂0.8-1.5份、阻燃协效剂0.2-0.5份、VOC抑制剂3-4份，所述VOC抑制剂包括纳米光触媒、凹凸棒土、海泡石和硅藻土。作为优选，所述VOC抑制剂中纳米光触媒、凹凸棒土、海泡石和硅藻土的质量比为10-15：30-50：25-40：10-15，该VOC抑制剂利用凹凸棒土、海泡石和硅藻土的多孔结构吸附有机挥发气体，利用纳米光触媒催化降解有害气体使其迅速氧化分解为稳定且无害的物质，以达到降低车内VOC含量的目的。作为优选，所述纳米光触媒为可见光纳米光触媒，所述纳米光触媒的粒径为10-20nm。通过对普通的纳米二氧化钛颗粒进行改性处理，使得该可见光纳米光触媒的可使用光谱范围为400-750nm，该纳米光触媒粒径均匀，分散不易团聚，无需借助外部紫外光源或者设备即可高效催化降解车内VOC。作为优选，所述可见光纳米光触媒为表面掺杂银纳米簇的二氧化钛量子点。将具有等离子共振效应的银纳米簇合物嫁接在TiO2的表面，从而能实现了将产品的激发波长延伸到了可见光区。作为优选，所述无卤磷系阻燃剂选自聚磷酸铵、N，N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基膦酸四乙酯、甲基膦酸二甲酯中的一种，所述阻燃协效剂选自硼酸锌、有机硅、氧化锌或沸石中的一种或几种。作为优选，所述VOC抑制剂中还包括电气石和4A分子筛。作为优选，所述空心玻璃微珠的粒径为1-3mm，所述空心玻璃微珠的表面涂覆相容剂。该空心玻璃微珠的粒径及在其表面涂覆相容剂使得其在加工过程中与玻纤增强PP磨损较小，且其作为填充剂可有效降低密度。作为优选，所述相容剂选自酸酐与聚丙烯的接枝聚合物，其中优选马来酸酐接枝聚丙烯PP-g-MAH，所述PP-g-MAH的接枝率为2.5-3.0wt％、熔融指数为120-200g/10min。作为优选，所述玻璃纤维为长玻璃纤维，所述长玻璃纤维的长度为5～25mm。作为优选，所述抗氧化剂选自受阻酚类、硫代酯类、亚磷酸酯类热稳定剂中的至少一种，其中所述受阻酚类为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)，硫代酯类为硫代二丙酸二硬脂醇酯(抗氧剂DSTP)，亚磷酸酯类为三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)中的一种或几种，其中，抗氧剂1010与抗氧剂168按照质量比2：1-1.2复配时该复合材料抗氧化性能较佳；所述抗紫外助剂选自受阻胺类光稳定剂，如CYASORB UV-3808PP5或CYASORB UV-V680。本专利技术进一步提供了上述低VOC低密度玻纤增强聚丙烯复合材料在汽车、家电中的应用。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术的复合材料中VOC抑制剂利用凹凸棒土、海泡石和硅藻土的多孔结构吸附有机挥发气体，采用表面掺杂银纳米簇的二氧化钛量子点作为纳米光触媒将光触媒作用的激发光延伸到了可见光区，无需借助外部紫外光源或者设备即可高效、节能、环保地催化降解车内VOC，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述复合材料包括如下重量份数的组分：聚丙烯35‑75份、空心玻璃微珠4.5‑6份、玻璃纤维15‑45份、滑石粉0‑4份、抗氧化剂0.2‑0.5份、抗紫外助剂0.3‑0.5份、相容剂1‑3份、无卤磷系阻燃剂0.8‑1.5份、阻燃协效剂0.2‑0.5份、VOC抑制剂3‑4份，所述VOC抑制剂包括纳米光触媒、凹凸棒土、海泡石和硅藻土。
【技术特征摘要】
1.一种低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述复合材料包括如下重量份数的组分：聚丙烯35-75份、空心玻璃微珠4.5-6份、玻璃纤维15-45份、滑石粉0-4份、抗氧化剂0.2-0.5份、抗紫外助剂0.3-0.5份、相容剂1-3份、无卤磷系阻燃剂0.8-1.5份、阻燃协效剂0.2-0.5份、VOC抑制剂3-4份，所述VOC抑制剂包括纳米光触媒、凹凸棒土、海泡石和硅藻土。2.根据权利要求1所述的低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述VOC抑制剂中纳米光触媒、凹凸棒土、海泡石和硅藻土的质量比为10-15：30-50：25-40：10-15。3.根据权利要求1所述的低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述纳米光触媒为可见光纳米光触媒，所述可见光纳米光触媒为表面掺杂银纳米簇的二氧化钛量子点，所述纳米光触媒的粒径为10-20nm。4.根据权利要求1所述的低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述VOC抑制剂中还包括电气石和4A分子筛。5.根据权利要求1所述的低VOC玻纤增强聚丙烯无卤阻燃复合材料，其特征在于：所述无卤磷系阻燃剂选自聚磷酸铵、N，N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基膦酸四乙酯、甲基膦酸...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄仁军，资玉明，朱正华，
申请(专利权)人：苏州荣昌复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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