用于汽车内饰件的阻燃PP材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于汽车内饰件的阻燃PP材料及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)称取各原料：PP、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、玻璃纤维、膨润土、抗静电剂、阻燃剂、抗老化剂；(2)加入双螺杆挤出机中，挤出后冷却牵条、风干切粒。本发明专利技术解决了聚丙烯的高阻燃性和较高力学性能不能兼具的矛盾，研究了不同原料配伍对于材料阻燃性能的影响，在获得良好的阻燃性的基础上，研究和开发出一种用于汽车内饰件的阻燃PP材料及其制备方法，不仅减少了阻燃PP材料中阻燃剂的总添加量，而且在提高材料阻燃性能的基础上改善了该复合材料的力学性能，并降低了产烟量，更为安全、环保；本发明专利技术阻燃性好、综合性能优良、环保性好。

Flame Retardant PP Material for Automotive Interior and Its Preparation Method

The invention discloses a flame-retardant PP material for automobile interior parts and its preparation method, which comprises the following steps: (1) weighing raw materials: PP, isopropyl tri (dodecylbenzenesulfonyl) titanate, glass fiber, bentonite, antistatic agent, flame retardant and anti-aging agent; (2) adding twin screw extruder, cooling drawing rod after extrusion and air-drying granulation. The invention solves the contradiction between high flame retardancy and high mechanical properties of polypropylene, studies the influence of different raw material compatibility on flame retardancy of materials, and on the basis of obtaining good flame retardancy, studies and develops a flame retardant PP material for automobile interior parts and its preparation method, which not only reduces the total amount of flame retardant in flame retardant PP materials, but also improves the flame retardant performance. On the basis of the flame retardant property of the material, the mechanical property of the composite material is improved, the smoke production is reduced, and the flame retardant property of the composite material is better, the comprehensive performance is better and the environmental protection is better.

【技术实现步骤摘要】
用于汽车内饰件的阻燃PP材料及其制备方法
本专利技术属于塑料
，具体涉及一种用于汽车内饰件的阻燃PP材料及其制备方法。
技术介绍
聚合物材料由于其良好的机械加工性能以及化学稳定性而广泛用于工业、农业和日常生活中。然而，其应用受到不同程度的限制，因为它们中的大多数是易燃材料。因此，人们越来越关注聚合物材料的阻燃性。聚丙烯(Polypropylene)是一种无毒、无臭、无味的，具有高结晶度的聚合物，是一种良好的热塑性树脂。跻身五大通用塑料之一的聚丙烯，其产量排名仅随聚乙烯和聚氯乙烯之后，消费量仅次于聚乙烯，是一种重要的塑料加工工业原料。1954年，朱利奥·纳塔教授初次制备了具有高度立体规整性的结晶聚丙烯。三年之后，意大利的蒙特卡迪公司在费拉拉投资，建成第一套聚丙烯工业生产装置，其产量为6000吨/年，采用浆液法间歇式生产方式，使聚丙烯的生产首次实现工业化。自聚丙烯生产实现工业化以来，聚丙烯树脂及其制品得到了令世人瞩目的快速发展。聚丙烯是通用热塑性树脂中用量增长最快的品种之一。其快速发展得益于以下几个方面：首先可用于制备聚丙烯的原料资源丰富，合成工艺并不复杂，可进行小规模投资，而且经济效益好；其次就聚丙烯而言，其相对密度小，加工性能好，强度高，刚性相对PE要好，耐应力开裂，不易被腐蚀，耐酸碱，且价格适中。这些优点使得聚丙烯被广泛用于汽车、家电、建筑、农业、医药卫生、食品包装等日常生活的各个领域。PP有以下基本性质：1、聚丙烯是结晶性高聚物，具有无毒、无味、无臭、质轻(密度一般为0.91g/cm3左右)、不吸水等特点，而且其制品机械强度较高；2、聚丙烯为非极性有机物，因而它可以被非极性有机溶剂溶胀或是溶解，而且体系温度越高，溶胀或溶解得程度越大。聚丙烯对于极性溶剂一般比较稳定，但芳烃和氯化烃的温度在80℃以上时，对聚丙烯有溶胀或溶解作用，例如聚丙烯在四氯化碳、松节油、氯仿等极性溶剂中会有较大的溶胀，与此同时其拉伸强度下降明显；3、聚丙烯的热稳定性很好，其制品热变形温度较高，可耐沸水，大部分制品降解温度可达300℃以上，不过聚丙烯在与氧气接触的情况下，当体系达到一定温度后会出现变黄的现象；4、聚丙烯非常易燃烧，而且被点燃的聚丙烯不能自熄，燃烧过程会伴随熔滴滴落和大量的烟，由于熔滴的流延，使火势更容易扩大发展，不利于救援的开展与实施；5、聚丙烯在紫外线照射下容易老化，如果需要降低光降解的速率，应当在制品中添加光稳定剂；6、聚丙烯具有良好的化学稳定性，而且聚丙烯的结晶度越高其化学稳定性也更高；7、聚丙烯是聚烯烃中耐热较高的一种，其熔点Tm通常在164℃～170℃。聚丙烯的熔体流动性好，但其熔体弹性通常较大，而且其制品的冷却凝固速度较快，这使得材料容易产生内应力。同时聚丙烯的成型收缩比率较大(约1％～2.5％)，因而厚壁制品易产生凹陷；8、具有较高分子量的聚丙烯，通常具有很好的立构规整度，这使得聚丙烯更容易结晶。适当的结晶赋予了聚丙烯更好的力学强度、耐应力开裂性，以及较低的蠕变性；9、聚丙烯具有优良的电绝缘性能，介电常数2.2～2.6。可以用来制作高温环境下的电器绝缘部件，但聚丙烯易产生静电；10、聚丙烯耐寒性差，低温情况下容易发生脆断现象。这是由于在低温或高应变速率下，链节移动较困难，分子链弯曲性能下降聚丙烯吸收的冲击能量来不及传递，故表现出低温脆性。并且PP为结晶性聚合物，若形成较大的球晶，也可能使PP易于产生裂纹，冲击性能降低。但是，聚丙烯的极限氧指数(LOI)通常只有17-18％，小于通常空气中氧气的浓度21％，换言之，聚丙烯在空气中遇火即可燃烧且离火不能自熄，且有滴落现象发生，属于易燃的高分子材料，这增加了聚丙烯应用的潜在风险。同时，聚丙烯还有缺口敏感性强、低温冲击强度低、模量小等缺点。这些缺点限制了聚丙烯在许多具有较高要求的工程领域的应用，因而聚丙烯的阻燃改性和增韧增强改性成为了许多学者的研究课题。聚丙烯是一种通用塑料，具有优良的机械性能，良好的电绝缘性和耐化学腐蚀性。聚丙烯极易燃，在燃烧过程中，大量浓烟和有害物质对人们的生命财产安全构成严重威胁，严重限制了其应用。因此，人们越来越关注聚丙烯的阻燃性能。
技术实现思路
本专利技术旨在针对现有技术的技术缺陷，在保证良好力学性能的基础上，研究和开发出一种用于汽车内饰件的阻燃PP材料及其制备方法，不仅减少了阻燃PP材料中阻燃剂的总添加量，而且在提高材料阻燃性能的基础上改善了该复合材料的力学性能，并降低了产烟量，更为安全、环保。为实现以上技术目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于汽车内饰件的阻燃PP材料的制备方法，包括以下步骤：(1)称取各原料：PP、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、玻璃纤维、膨润土、抗静电剂、阻燃剂、抗老化剂；(2)将各原料以转速为300-900r/min搅拌5-15min后加入双螺杆挤出机中，挤出后冷却牵条、风干切粒制得用于汽车内饰件的阻燃PP材料。一种用于汽车内饰件的阻燃PP材料的制备方法，包括以下步骤：(1)按重量份称取各原料：PP95-105份、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯1-3份、玻璃纤维5-15份、功能化膨润土10-20份、抗静电剂0.5-1.5份、阻燃剂3-7份、抗老化剂0.5-1.5份；(2)将各原料以转速为300-900r/min搅拌5-15min后加入双螺杆挤出机中，挤出后冷却牵条、风干切粒制得用于汽车内饰件的阻燃PP材料。所述双螺杆挤出机的加工温度：一区温度165-175℃，二区温度175-185℃，三区温度185-195℃，四区温度190-200℃，五区温度195-205℃，六区温度200-210℃，七区温度205-215℃，八区温度210-220℃，九区温度215-225℃，螺杆转速为200-300r/min。所述抗老化剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸双十二烷酯中的至少一种。所述玻璃纤维的单丝直径为10-15μm，长度为2-5mm。玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，其绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。玻璃纤维是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料，电绝缘材料和绝热保温材料，电路基板等国民经济各个领域。所述功能化膨润土由下述方法制备：将膨润土、1,6-己二异氰酸酯按质量比为1：(0.02-0.06)混合，以转速为500-1000r/min搅拌10-20min，然后置于马弗炉中在温度为450-550℃进行煅烧1-3h，自然冷却至室温，得到活化膨润土；将活化膨润土、乙醇、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、衣康酸、二季戊四醇六丙烯酸酯按质量比为1：(10-20)：(1-2)：(0.5-1.5)：(1.5-2.5)混合后加入球磨机中研磨5-10h，出料后在温度为90-100℃、真空度为0.01-0.02MPa减压蒸馏去除乙醇，然后在温度为140-160℃烘干3-5h，得到预处理膨润土；将700-900mL乙二醇二乙醚和1.5-1.7mol4-羟甲基-4-乙基-环状本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于汽车内饰件的阻燃PP材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取各原料：PP、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、玻璃纤维、膨润土、抗静电剂、阻燃剂、抗老化剂；(2)将各原料以转速为300‑900r/min搅拌5‑15min后加入双螺杆挤出机中，挤出后冷却牵条、风干切粒制得用于汽车内饰件的阻燃PP材料。

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车内饰件的阻燃PP材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)称取各原料：PP、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯、玻璃纤维、膨润土、抗静电剂、阻燃剂、抗老化剂；(2)将各原料以转速为300-900r/min搅拌5-15min后加入双螺杆挤出机中，挤出后冷却牵条、风干切粒制得用于汽车内饰件的阻燃PP材料。2.一种用于汽车内饰件的阻燃PP材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按重量份称取各原料：PP95-105份、异丙基三(十二烷基苯磺酰基)钛酸酯1-3份、玻璃纤维5-15份、功能化膨润土10-20份、抗静电剂0.5-1.5份、阻燃剂3-7份、抗老化剂0.5-1.5份；(2)将各原料以转速为300-900r/min搅拌5-15min后加入双螺杆挤出机中，挤出后冷却牵条、风干切粒制得用于汽车内饰件的阻燃PP材料。3.根据权利要求2所述用于汽车内饰件的阻燃PP材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的加工温度：一区温度165-175℃，二区温度175-185℃，三区温度185-195℃，四区温度190-200℃，五区温度195-205℃，六区温度200-210℃，七区温度205-215℃，八区温度210-220℃，九区温度215-225℃，螺杆转速为200-300r/min。4.根据权利要求2所述用于汽车内饰件的阻燃PP材料的制备方法，其特征在于，所述抗老化剂为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、硫代二丙酸双十二烷酯中的至少一种。5.根据权利要求2所述用于汽车内饰件的阻燃PP材料的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维的单丝直径为10-15μm，长度为2-5mm。6.根据权利要求2所述用于汽车内饰件的阻燃PP材料的制备方法，其特征在于，所述功能化膨润土由下述方法制备：将膨润土、1,6-己二异...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荣福，印玲，周亚飞，魏莱，胡超，邱令仿，
申请(专利权)人：湖北瀚氏汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42