【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及pp复合材料，具体为一种哑光环保型pp复合材料及其加工工艺。
技术介绍
1、聚丙烯(pp)是一种结构规整、易于加工成型的结晶性聚合物，由于其具有良好的加工性能和高强度、高耐磨性被广泛应用于建筑、机械、汽车等领域，是目前应用最多、用途最广的热塑性塑料；但是聚丙烯极易燃烧，其燃烧后产生熔滴会使火焰蔓延，不能满足对阻燃性要求高的应用领域，此外聚丙烯材料用作汽车内部饰件时，高光泽度容易产生强光反射，影响驾驶者行车安全及乘坐的舒适性，因此对其进行功能性改性，赋予其更为优异的综合性能，对降低潜在的环境污染问题是十分必要的。
2、现有技术中一般采用添加阻燃剂来提高聚丙烯阻燃性能，但是常规的阻燃剂具有较大的极性，与聚丙烯的相容性差，在阻燃高分子材料储存或使用过程中易析出、迁移至材料的表面，并且只有在添加大剂量时才能发挥阻燃效果，阻燃性能有待进一步提升；也有很多技术采用多聚磷酸胺、季戊四醇和三聚氰胺复配的膨胀性阻燃体系来阻燃聚丙烯，但由于聚丙烯和膨胀型阻燃剂颗粒之间的极性相反，膨胀型阻燃剂在聚丙烯中相容性差、分散不均匀，从而导致膨胀型阻燃剂容易团聚，降低复合材料的阻燃性能和机械性能。
3、本专利技术制备的烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯具有稳定的笼状结构，与pp熔融接枝，避免了分散不均的问题，与磷酸功能化碳纳米管、哑光剂碱式硫酸镁晶须和改性亚麻纤维共混挤出，得到阻燃性能强，哑光且环保的聚丙烯复合材料。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是：
2、
3、针对上述问题，本专利技术的技术方案是：
4、一种哑光环保型pp复合材料的加工工艺，所述加工工艺包括以下步骤：
5、(1)将聚丙烯、结构为的烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯和引发剂过氧化二异丙苯加入到双螺杆挤出机中进行熔融接枝，经过挤出、冷却、干燥、切粒后得到氨基硅氧烷接枝pp。
6、(2)将羟基化碳纳米管和三乙胺加入到四氢呋喃中，在冰水浴下超声分散0.5-1.5h，滴加三氯化磷和四氢呋喃，在70-90℃下回流16-32h，冷却，加入氢氧化钠水溶液，调节ph至7-8，在55-70℃下水解2-6h，过滤，然后去离子水，干燥后得到磷酸功能化碳纳米管。
7、(3)将氨基硅氧烷接枝pp、磷酸功能化碳纳米管、哑光剂碱式硫酸镁晶须、改性亚麻纤维和抗氧化剂加入到高速搅拌机中高速混合，然后加入到双螺杆挤出机中，进行共混挤出，然后在压力为50-60mpa、温度为190-220℃下注塑成型，得到哑光环保型pp复合材料。
8、优选的，所述步骤(1)中各物质的质量比为：pp:烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯:过氧化二异丙苯＝100:(5-25):(2-6)。
9、优选的，所述步骤(1)中挤出机一区到五区的温度分别为170-180℃、180-190℃、190-200℃、195-205℃、190-200℃，熔融接枝时间为5-10min，螺杆转速为150-170r/min。
10、优选的，所述步骤(2)中各物质的质量比为：羟基化碳纳米管:三乙胺:三氯化磷＝1:(30-40):(12-18)。
11、优选的，所述步骤(3)中各物质的质量比为：氨基硅氧烷接枝pp:磷酸功能化碳纳米管:哑光剂碱式硫酸镁晶须:改性亚麻纤维＝100:(0.5-5):(2-8):(15-35)。
12、优选的，所述步骤(3)中挤出加工温度分别为195-205℃、220-230℃、215-225℃、200-210℃，机头温度为200-220℃，螺杆转速为210-230r/min，喂料速度为60-75r/min。
13、优选的，所述步骤(1)中烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯的加工工艺包括以下步骤：向搭载滴液漏斗和回流冷凝管的反应烧瓶中加入三羟甲基氨基甲烷、三乙胺和二氧六环，搅拌均匀，氮气保护，在25-40℃下滴加烯丙基三氯硅烷，滴加完毕后，搅拌反应，反应结束后，趁热过滤，丙酮洗涤滤饼，得到烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯。制备工艺如下：
14、
15、优选的，所述各物质的质量比为：三羟甲基氨基甲烷:三乙胺:烯丙基三氯硅烷＝100:(80-96):(140-170)。
16、优选的，所述反应温度为60-80℃，反应时间为6-10h。
17、本专利技术有益的技术效果是：
18、本专利技术首先通过三羟甲基氨基甲烷与烯丙基三氯硅烷反应，得到烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯，接着利用其烯丙基与pp熔融接枝，得到氨基硅氧烷接枝pp，然后羟基化碳纳米管与三氯化磷反应，接着在氢氧化钠水溶液中水解得到磷酸功能化碳纳米管，利用烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯的氨基与磷酸功能化碳纳米管的磷酸基，形成氮磷硅膨胀阻燃的磷酸铵盐体系，再与哑光剂碱式硫酸镁晶须、改性亚麻纤维共混，得到哑光环保型pp复合材料。
19、羟基化碳纳米管具有较大的比表面积，经磷酸功能化后，能够均匀分散于聚丙烯基体中，二者界面结合紧密，不仅可以改善在pp中的分散性，还可以提高膨胀炭层在高温时的热稳定性，增加高温时残余物的量；磷酸化碳纳米管和氨基硅氧烷接枝pp的氨基形成磷酸铵盐结构，增强了碳纳米管和聚丙烯之间的界面作用力，使碳纳米管在聚丙烯基体之间分散性较好，界面强度较高，从而使复合材料的拉伸模量和弯曲强度得到提升。
20、烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯具有稳定的笼状结构，与pp熔融接枝和磷酸功能化的碳纳米管结合后，形成含氮磷硅的膨胀阻燃体系，有效阻燃元素含量高，能有效发挥各元素的协同阻燃作用，达到降低阻燃剂用量、提高阻燃效果的目的。
21、哑光剂碱式硫酸镁晶须的添加，使得pp材料表面形成的微细凸凹增多，对光线的漫反射也增多，表面光泽度逐渐下降，从而达到哑光效果，避免了材料的喷涂工艺，不仅可以大幅降低成本，而且可以减少喷涂过程造成的环境污染及对人体的伤害，使得制备的聚丙烯复合材料综合性能优异。
22、亚麻纤维是天然植物纤维，加工时不会散发对人体有害的挥发物，可自然降解，经naoh处理后的亚麻纤维表面的附着物明显减少，使纤维变得易于分离，改性亚麻纤维在复合材料内部交迭成网状结构，对pp起到支撑骨架的作用，限制了pp产生的塑性变形，提高了复合材料的刚性和硬度。
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1.一种哑光环保型PP复合材料的加工工艺，其特征在于，所述加工工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的哑光环保型PP复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(1)中各物质的质量比为：PP:烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯:过氧化二异丙苯＝100:(5-25):(2-6)。
3.根据权利要求1所述的哑光环保型PP复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(1)中挤出机一区到五区的温度分别为170-180℃、180-190℃、190-200℃、195-205℃、190-200℃，熔融接枝时间为5-10min，螺杆转速为150-170r/min。
4.根据权利要求1所述的哑光环保型PP复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(2)中各物质的质量比为：羟基化碳纳米管:三乙胺:三氯化磷＝1:(30-40):(12-18)。
5.根据权利要求1所述的哑光环保型PP复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(3)中各物质的质量比为：氨基硅氧烷接枝PP:磷酸功能化碳纳米管:哑光剂碱式硫酸镁晶须:改性亚麻纤维＝100:(0.5-5):(2-8):(15-
6.根据权利要求1所述的哑光环保型PP复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(3)中挤出加工温度分别为195-205℃、220-230℃、215-225℃、200-210℃，机头温度为200-220℃，螺杆转速为210-230r/min，喂料速度为60-75r/min。
7.根据权利要求1所述的哑光环保型PP复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(1)中烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯的加工工艺包括以下步骤：向搭载滴液漏斗和回流冷凝管的反应烧瓶中加入三羟甲基氨基甲烷、三乙胺和二氧六环，搅拌均匀，氮气保护，在25-40℃下滴加烯丙基三氯硅烷，滴加完毕后，搅拌反应，反应结束后，趁热过滤，丙酮洗涤滤饼，得到烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯。
8.根据权利要求7所述的哑光环保型PP复合材料的加工工艺，其特征在于，所述各物质的质量比为：三羟甲基氨基甲烷:三乙胺:烯丙基三氯硅烷＝100:(80-96):(140-170)。
9.根据权利要求7所述的哑光环保型PP复合材料的加工工艺，其特征在于，所述反应温度为60-80℃，反应时间为6-10h。
...【技术特征摘要】
1.一种哑光环保型pp复合材料的加工工艺，其特征在于，所述加工工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的哑光环保型pp复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(1)中各物质的质量比为：pp:烯丙基硅酸三羟甲基甲胺笼状酯:过氧化二异丙苯＝100:(5-25):(2-6)。
3.根据权利要求1所述的哑光环保型pp复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(1)中挤出机一区到五区的温度分别为170-180℃、180-190℃、190-200℃、195-205℃、190-200℃，熔融接枝时间为5-10min，螺杆转速为150-170r/min。
4.根据权利要求1所述的哑光环保型pp复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(2)中各物质的质量比为：羟基化碳纳米管:三乙胺:三氯化磷＝1:(30-40):(12-18)。
5.根据权利要求1所述的哑光环保型pp复合材料的加工工艺，其特征在于，所述步骤(3)中各物质的质量比为：氨基硅氧烷接枝pp:磷酸功能化碳纳米管:哑光剂碱式硫酸镁晶须:改性亚麻纤维＝100:(0.5-5):(2-8):(15-3...
【专利技术属性】
技术研发人员：王一超，
申请(专利权)人：上海鑫亮塑胶制品股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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