本发明专利技术涉及一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法，包括聚丙烯、聚乙烯、增韧剂、阻燃剂、有机改性POSS、偶联剂、引发剂、抗滴落剂和其他助剂。本发明专利技术利用有机改性POSS与阻燃体系的协效阻燃作用，可降低阻燃剂20％的用量，仍实现阻燃等级V‑0；有机改性POSS与增韧剂协同熔体增强作用，复合材料的熔体强度可提高20‑100Pa·s，达到70‑150Pa·s，保证了材料在吸塑/发泡/挤出条件下的熔体完整性；同时由于POSS自身的中空结构，可降低复合材料的介电常数，拓展了应用领域。
【技术实现步骤摘要】
一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料
，特别涉及一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚丙烯(PP)具有低密度、低成本、优异的加工性能与物理性能等优势，广泛用于家电、汽车、园林工具、通讯等各行各业，随着电动汽车的迅速发展以及电子电气相关制件逐步向高性能化微型化方向发展，阻燃改性聚丙烯材料受到了越来越多的关注。在使用过程中，诸多制件在加工中要求材料具有较高的熔体强度，而聚丙烯的软化点与熔点接近，当温度高于熔点后，其熔体强度和熔体粘度急剧下降，导致热成型时制品壁厚不均匀，出现卷曲、收缩、局部破裂等现象，此外，熔体强度较低，材料发泡过程中容易破裂，影响加工成成形。因此，如何制备兼具阻燃与高熔体强度特性的改性聚丙烯材料是目前行业内的重要研究方向之一。多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)是一类具有纳米分子尺寸和有机-无机杂化结构的化合物。这种以无机Si-O-Si键组成的框架为核，外围被有机取代基所包围的特殊结构，具有独特的物理性质和化学特性。无机成分的存在可以为杂化高分子材料提供更好的热稳定性、强度和抗氧化性，目前已有技术公开了POSS被添加到聚丙烯材料中，但是能够兼顾提高熔体强度和降低介电常数两种特性还没有相关研究公开。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料及其制备方法，克服了在满足阻燃要求的前提下，需要进一步改善其加工性能，提高其熔体强度，改善力学性能的技术问题。本专利技术还提供了一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料，按重量份数，包括如下组分：所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种，测试条件为230℃/2.16kg时，熔体流动速率介于0.5-60g/10min之间。所述聚乙烯为HDPE、LDPE、LLDPE中的至少一种，优选为LLDPE。所述增韧剂为三元乙丙橡胶EPDM、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物SEBS、乙烯-辛烯共聚物POE中的至少一种，优选为EPDM。所述阻燃剂为十溴二苯乙烷与三氧化二锑混合物，其中三氧化二锑的含量介于20％-30％之间。所述有机改性POSS为氨基化POSS、乙烯基POSS、环氧基POSS中的至少一种，优选为乙烯基POSS。所述偶联剂为氨基硅烷偶联剂、铝钛酸酯偶联剂、钛酸酯偶联剂中的至少一种。所述引发剂为双(过氧化叔丁基)二异丙苯、过氧化二异丙苯、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己烷、过氧化二叔丁基、2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧化)己炔-3中的至少一种。所述抗滴落剂为聚四氟乙烯类抗滴落剂，包括纯粉型与包覆型。所述其他助剂包括润滑剂和抗氧剂。所述润滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺、EBS酰胺类、PE蜡、硬脂酸盐中的至少一种。所述抗氧剂为抗氧剂1010(四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯)、抗氧剂168(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)、抗氧剂1790(1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮)、抗氧剂412S(季戊四醇四3-月桂基硫代丙酸酯)中的至少一种。本专利技术还提供了一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括：按配比，将原料混合均匀，经双螺杆挤出机挤出拉条切粒得到低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料；其中，双螺杆挤出机的工艺参数为：挤出机温度控制在220-240℃之间。有益效果本专利技术利用有机改性POSS与阻燃体系的协效阻燃作用，可降低阻燃剂20％的用量，仍实现阻燃等级V-0；有机改性POSS与增韧剂协同熔体增强作用，复合材料的熔体强度可提高20-100Pa·s，达到70-150Pa·s，保证了材料在吸塑/发泡/挤出条件下的熔体完整性；同时由于POSS自身的中空结构，可降低复合材料的介电常数，拓展了应用领域。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明，但不限于这些材料：聚丙烯PP1：均聚聚丙烯，PPPPH-T03，熔体流动速率为3g/10min(230℃/2.16kg)；聚丙烯PP2：共聚聚丙烯，PPK8003，熔体流动速率为3g/10min(230℃/2.16kg)；有机改性POSS：乙烯基POSS、氨基化POSS、环氧基POSS，购自伊朗BEHTATECH公司；聚乙烯：LLDPE，熔体流动速率1g/10min(190℃/2.16kg)，市购；阻燃剂：十溴二苯乙烷和三氧化二锑的混合物(混合比例3:1)，市购；增韧剂：SEBS6154，市购；EPDM，KEP980N，市购；引发剂：2,5-二甲基-2,5-双(叔丁基过氧)己烷，市购；有机交联剂：二乙烯基苯，季戊四醇三丙烯酸酯，市购；偶联剂：有机硅烷偶联剂，市购；抗氧剂：抗氧剂1010、抗氧剂168，市购；润滑剂：EBS酰胺类，市购；抗滴落剂：SN80-SA7，市购。未经改性POSS：市购。相关性能的测试标准或方法如下：熔体强度：采用熔体强度仪测试，测试温度：180℃；介电常数：频率2.5GHZ；阻燃等级：UL94垂直燃烧测试；极限氧指数：按照GB/T2918-1998规定测试；表面电势：热压制备10*10cm的方板，采用TREK表面电势仪测试，与探头距离2cm。实施例1将60份聚丙烯树脂、5份聚乙烯、30份阻燃剂、3份氨基化POSS、5份EPDM、0.03份引发剂、0.1份偶联剂、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、0.3份润滑剂和0.2份抗滴落剂混合均匀后，加入双螺杆挤出机的主喂料口，挤出机温度控制在220-240℃之间，经拉条、冷却后切粒，得到低介电高熔体强度的阻燃聚丙烯。该材料在220-250℃范围内注塑成制品，产品相关性能测试结果见表1。实施例2将60份聚丙烯树脂、5份聚乙烯、30份阻燃剂、1份乙烯基POSS、7份EPDM、0.03份引发剂、0.1份偶联剂、0.2份抗氧剂1010、0.2份抗氧剂168、0.3份润滑剂和0.2份抗滴落剂混合均匀后，加入双螺杆挤出机的主喂料口，挤出机温度控制在220-240℃之间，经拉条、冷却后切粒，得到低介电高熔体强度的阻燃聚丙烯。该材料在220-250℃范围内注塑成制品，产品相关性能测试结果见表1。实施例3将60份聚丙烯树脂、5份聚乙烯、30份阻燃剂、3份乙烯基POSS、5份EPDM、0.03份引发剂、0.1份偶联剂、0.2份抗氧剂1010、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料，其特征在于：按重量份数，包括如下组分：/n
【技术特征摘要】
1.一种低介电高熔体强度阻燃聚丙烯材料，其特征在于：按重量份数，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种，测试条件为230℃/2.16kg时，熔体流动速率介于0.5-60g/10min之间。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于：所述聚乙烯为HDPE、LDPE、LLDPE中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于：所述增韧剂为三元乙丙橡胶EPDM、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物SEBS、乙烯-辛烯共聚物POE中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于：所述阻燃剂为十溴二苯乙烷与三氧化二锑混合物，其中三氧化二锑的含量介于20％-30％之间。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于：所述有机改性POSS为氨基化POSS、乙烯基POSS、环氧基POSS中的至少一...
【专利技术属性】
技术研发人员：尹朝清，王琦玲，张爽爽，周杰，王亚南，杨泽，刘乐文，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，江苏金发科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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