一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法，所述制备方法的实现包括：将聚丙烯树脂10~30%，阻燃剂25~75%、尼龙6树脂10~30%、相容剂5~10%、助剂0~5%混合后造粒，通过熔融浸渍工艺与连续玻璃纤维浸渍制成所述高阻燃性连续纤维增强聚丙烯单向预浸带经热压工艺复合成实心板。本发明专利技术连续增强热塑性材料因其质轻高强等众多优势代替了传统材料，具有很好的耐磨、耐腐蚀性，耐热性等优点，且破损后修复方便、快捷；由于材料质量轻，降低了整体箱体重量和产品成本，相较于传统材料来说，具有不易变形，施工简单、经久耐用，百分百可回收利用等特点。分百可回收利用等特点。分百可回收利用等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通行业
，具体提供一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]目前，轨道交通装饰件通常以热固性树脂（酚醛，聚酯，环氧等）以玻纤（或碳纤）作为增强的玻璃钢部件，但该类部件作业环境不好，生产过程中会释放大量的有害气体，成型效率低下，人工成本高，可修复能力差，不可回收。
[0003]CFRTP——连续玻璃纤维增强聚丙烯热塑性复合材料以连续玻璃纤维（或碳纤）为增强纤维，采用先进的熔融浸渍法使改性后的聚丙烯对纤维进行完全的的浸渍，制成单向的带材，然后根据部件的设计要求，把带材复合成所需要板材。与热固性复合材料相比，整个过程都是有设备控制完成，保证材料的良品率和稳定性，环境无污染，占用人员少，成型效率高，可回收再利用等优点；与目前以短纤和长纤增强的热塑性材料相比，具有更高的机械性能，满足轨道交通行业的要求。
[0004]CFRTP可以有效减轻轨道交通车辆的质量，有利于节省轨道交通车辆运营成本与维护的费用，并且可以很好地满足机械强度以及应力的要求，此外还有良好的阻燃、隔声以及隔热的性能，并且更具有价格优势和可设计性。主要应用于内部装饰材料也可以应用在部分承重部件。如司机室头罩，客室座椅，司机室操作台，客室侧墙板，空调通风风道，动车下裙板以及导流罩等。

技术实现思路

[0005]针对传统材料重量高、耐磨性及耐腐蚀性差等特点，热塑性复合材料具有更加适应的应用前景。但是，由于聚丙烯PP材料易于燃烧，目前行业中能达到EN45545 HL3阻燃等级的不多，对轨道性交通的安全问题，带来很大隐患。
[0006]本专利技术的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法。它不仅解决了PP易于燃烧的问题，同时解决了轨道交通行业中阻燃性问题，且制备方法简单易行，以克服现有技术的不足。
[0007]一方面，本专利技术提供了如下技术方案：一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料制备方法，所述制备方法的实现包括：将聚丙烯树脂、阻燃剂、尼龙6树脂、相容剂、多功能综合助剂混合后造粒，通过熔融浸渍工艺与连续纤维浸渍制成所述高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料。
[0008]聚丙烯（PP）：常见的通用塑料，继尼龙之后发展的又一优良树脂品种，聚丙烯树脂具有优良的机械性能和耐热性能，无任何阻燃性，加工性较好。
[0009]先混合造粒，后熔融浸渍，其作用是（1）使材料混合更加均匀，
（2）造粒后便于存放，适合后期产品的大量生产，提高生产效率。
[0010]更进一步的，所述聚丙烯树脂、阻燃剂、尼龙6树脂、相容剂、多功能综合助剂混合物中各成分的重量百分含量为聚丙烯树脂10~30%，阻燃剂25~75%、尼龙6树脂10~30%、相容剂5~10%、多功能综合助剂0~3%。
[0011]更进一步的，所述聚丙烯树脂、阻燃剂、尼龙6树脂、相容剂、多功能综合助剂混合物的重量百分含量为30
‑
50%；所述连续纤维的重量百分含量为50
‑
70%。
[0012]更进一步的，所述方法的实现步骤如下：（1）将10~30%聚丙烯树脂、25~75%阻燃剂、10~30%尼龙6树脂、5~10%相容剂、0~5%多功能综合助剂置于混料机中充分混合，混合时间为5~10min，得到混合好的物料；（2）将混合好的物料送入双螺杆挤出机中，挤出造粒、干燥；（3）将相互平行的单向连续纤维经熔融浸渍工艺，与熔融的造粒物料浸渍制成所述高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料。
[0013]更进一步的，所述聚丙烯树脂为高流动性共聚聚丙烯，在230℃、2.16kg下熔融指数为100~160g/10min。
[0014]更进一步的，所述阻燃剂为PP阻燃剂，如：磷系膨胀型阻燃剂、磷氮系膨胀型阻燃剂、氮系膨胀型阻燃剂。
[0015]更进一步的，所述尼龙6树脂粘度为2.0~2.5Pa
·
s更进一步的，所述相容剂为高熔指PP接枝马来酸酐更进一步的，所述多功能综合助剂是综合抗氧化剂、润滑剂、分散剂、脱模助剂的一种或多种。如：抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂198、润滑剂EBS、流动分散剂HyPer C100、助剂P61。
[0016]本专利技术另一方面，涉及一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料，所述高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料基于上述任一方法制备。
[0017]与现有技术相比，本专利技术一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料及制备方法具有以下突出的有益效果：本专利技术连续增强热塑性材料因其质轻高强等众多优势代替了传统材料，具有很好的耐磨、耐腐蚀性，力学性能高，抗冲击性好等有点，且破损后修复方便、快捷；由于材料质量轻，降低了整体箱体重量和产品成本，相较于传统材料来说，具有不易变形，施工简单、经久耐用，百分百可回收利用等特点。
附图说明
[0018]图1是本专利技术复合材料生产装置示意图；图2是本专利技术复合材料生产流程图。
具体实施方式
[0019]下面将结合附图和实施例，对本专利技术作进一步详细说明。
[0020]实施例1一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料，所述复合材料的制备过程如下：
（1）将30%聚丙烯树脂、45%阻燃剂、15%尼龙6树脂、5%相容剂、5%助剂置于混料机中充分混合，混合时间为5~10min；（2）将混合好的物料送入双螺杆挤出机中，挤出造粒、干燥；（3）将相互平行的单向连续玻璃纤维经熔融浸渍工艺，与熔融的造粒物料浸渍制成所述高阻燃性连续玻璃纤维增强聚丙烯单向预浸带，经热压成型复合成实心板；其中所述聚丙烯树脂、阻燃剂、尼龙6树脂、相容剂、助剂混合物的重量百分含量为50%；所述连续玻璃纤维的重量百分含量为50%。
[0021]实施例2一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料，所述复合材料的制备过程如下：（1）将30%聚丙烯树脂、25%阻燃剂、30%尼龙6树脂、10%相容剂、5%多功能综合助剂置于混料机中充分混合，混合时间为5min，得到混合好的物料；（2）将混合好的物料送入双螺杆挤出机中，挤出造粒、干燥；（3）将相互平行的单向连续纤维经熔融浸渍工艺，与熔融的造粒物料浸渍制成所述高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料；其中所述聚丙烯树脂、阻燃剂、尼龙6树脂、相容剂、多功能综合助剂混合物的重量百分含量为50%；所述连续纤维的重量百分含量为50%。
[0022]实施例3一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料，所述复合材料的制备过程如下：（1）将10%聚丙烯树脂、75%阻燃剂、10%尼龙6树脂、5%相容剂置于混料机中充分混合，混合时间为10min，得到混合好的物料；（2）将混合好的物料送入双螺杆挤出机中，挤出造粒、干燥；（3）将相互平行的单向连续纤维经熔融浸渍工艺，与熔融的造粒物料浸渍制成所述高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料；其中所述聚丙烯树脂、阻燃剂、尼龙6树脂、相容剂、多功能综合助剂混合物的重量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，所述制备方法的实现包括：将聚丙烯树脂、阻燃剂、尼龙6树脂、相容剂、多功能综合助剂混合后造粒，通过熔融浸渍工艺与连续纤维浸渍制成所述高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料。2.根据权利要求1所述的一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，所述聚丙烯树脂、阻燃剂、尼龙6树脂、相容剂、多功能综合助剂混合物中各成分的重量百分含量为聚丙烯树脂10~30%，阻燃剂25~75%、尼龙6树脂10~30%、相容剂5~10%、多功能综合助剂0~5%。3.根据权利要求1或2所述的一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，所述聚丙烯树脂、阻燃剂、尼龙6树脂、相容剂、多功能综合助剂混合物的重量百分含量为30
‑
50%；所述连续纤维的重量百分含量为50
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70%。4.根据权利要求3所述的一种高阻燃性连续纤维增强聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，所述方法的实现步骤如下：（1）将10~30%聚丙烯树脂、25~75%阻燃剂、10~30%尼龙6树脂、5~10%相容剂、0~3%多功能综合助剂置于混料机中充分混合，混合时间为5~10min，得到混合...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯兴国，李颖，王胜国，田然，
申请(专利权)人：青岛海铁复合材料有限公司，
类型：发明
国别省市：