【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚丙烯复合材料领域，具体涉及一种低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着国民经济的快速发展，高性能热塑性树脂基复合材料得到了广泛应用。通过向热塑性树脂中添加增强纤维，同时对树脂进行改性等技术来制备纤维增强热塑性树脂基复合材料（新型结构复合材料、功能复合材料等）是新材料发展的一条行之有效的捷径。这已成为科技界、产业界的共识，这也是实现通用塑料工程化、工程塑料功能化、特种工程塑料实用化的最佳技术路线。
2、长纤维增强聚丙烯复合材料(lft-pp)具备短纤维增强聚丙烯难于达到的力学性能，其较高的拉伸、弯曲强度及模量实行了聚丙烯通用塑料工程化，已在汽车制造领域获得广泛应用，成为汽车工业实现低成本高效益目标的理想材料，是目前国际上极为活跃的复合材料开发品种之一。随着新能源汽车电池组周边材料对阻燃防火要求越来越高，传统阻燃复合材料依旧存在短期高温火焰焚烧中出现火焰烧穿材料，影响行人安全，意外时逃离时间不足等问题。为解决这一问题，需要材料具有优异阻燃性能和高温耐烧穿性能，目前常用耐烧穿防火材料主要有金属铝、热固性材料等，但存在不易回收、密度高、成型周期长、加工工序复杂，增加车身重量，降低续航里程数等缺点。
3、公开号为cn117866426 a（申请号为202311803851.5）中国专利技术专利申请公开了一种可陶瓷化耐烧穿聚酰胺复合材料及其制备方法，所述材料的组份按照重量配比为：聚酰胺树脂100份、阻燃剂12-18份、短切玻纤15-40份、玻璃态阻燃粉
4、然而该专利技术中通过全部组分混合均匀挤出机中熔融挤出，无法保证材料力学性能，阻燃剂容易因剪切热产生部分失效，在燃烧时因高温材料性能容易进一步下降，存在受力变形耐烧穿失效的风险。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷而提供了一种低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法和应用，可应用于兴能源汽车电池周边材料。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料，包含以下重量份的组分：
3、聚丙烯 40-80份；
4、连续玻璃纤维 10-30份；
5、相容剂 2-6份；
6、抗氧剂 0.1-2份；
7、三嗪成炭剂 3-8份；
8、聚磷酸铵 5-18份；
9、聚焦磷酸哌嗪 10-35份；
10、空心玻璃微珠 3-15份。
11、本专利技术中，采用三嗪成炭剂、聚磷酸铵、聚焦磷酸哌嗪复合阻燃剂体系，能够产生协同作用，提供优异的阻燃性能，空心玻璃微珠的加入有利于在材料燃烧时内部通过空心玻璃微珠低导热系数的特点，进一步阻止热量向内传递，材料表面快速的成炭和内部低效热传导进一步提升材料耐烧穿时间。同时由于长玻纤增强体系的作用，体系内部形成稳定的玻纤骨架结构，保证材料在高温燃烧中依旧能保持一定的力学强度，可确保制备的制件有稳定的高温强度保有率。
12、以下作为本专利技术的优选技术方案。
13、所述的聚丙烯市售，优选为溶体质量流动速率为90-150g/10min中的一种或者几种以上不同牌号聚丙烯的掺混物。
14、所述的连续玻璃纤维市售，优选泰山edr240-t838j型、欧文斯科宁se4805-2400型中的一种。
15、所述的空心玻璃微珠市售，空心玻璃微珠粒径5-250μm；空心玻璃微珠起成炭和阻止热导作用，优选20-150μm；粒径过小阻止热导效果变差，粒径过大成炭效果变差，进一步优选60-100μm。
16、所述的相容剂为市售，可以有效改善聚合物和长玻纤的相容性，优选聚丙烯-马来酸酐接枝物（pp-g-mah）、聚丙烯-丙烯酸接枝物（pp-g-maa）、聚丙烯-甲基丙烯酸接枝物（pp-g-maa）中的一种或者几种。
17、所述的抗氧剂市售，优选为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸、1,3,5-三甲基-2,4,6-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯、三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯、季戊四醇类十二硫代丙酯、硫代二丙酸双月桂酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯、双（2,4-二叔丁基苯酚）季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或者两种以上（包括两种）。
18、一种低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：
19、(1)将聚丙烯、相容剂、抗氧剂混合均匀，得到混合物料。
20、(2)将步骤(1)中的混合物料置入长纤设备的双螺杆挤出机进料口进行熔融挤出，将三嗪成炭剂、聚磷酸铵、聚焦磷酸哌嗪、空心玻璃微珠混合均匀置入双螺杆挤出机侧喂料口进行熔融挤出，将连续玻璃纤维通过长纤设备的玻纤架引入浸渍模头中，进行浸渍包覆，经水冷、牵引、切粒得到低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料。
21、步骤(2)中，所述的混合均匀在高速混合机中进行，转速为500-3000r/min，时间为5-10分钟。
22、步骤(2)中，双螺杆挤出机加工温度第一区到第八区温度设定分别为100~120℃、120~140℃、160~180℃、180~200℃、200~220℃、200~240℃、200~250℃、210~270℃，浸渍模头温度为250~310℃；
23、双螺杆挤出机的主机转速为300-400转/min；
24、得到的低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料的长度为8-14mm。
25、与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：
26、与传统双螺杆挤出玻纤增强聚丙烯相比，本专利技术采用连续长纤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，包含以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的空心玻璃微珠粒径20-150μm。
3.根据权利要求1所述的低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于步骤(2)中，所述的混合均匀在高速混合机中进行，转速为500-3000r/min，时间为5-10分钟。
5.根据权利要求3所述的低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，双螺杆挤出机加工温度第一区到第八区温度设定分别为100~120℃、120~140℃、160~180℃、180~200℃、200~220℃、200~240℃、200~250℃、210~270℃，浸渍模头温度为250~310℃；
【技术特征摘要】
1.一种低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，包含以下重量份的组分：
2.根据权利要求1所述的低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的空心玻璃微珠粒径20-150μm。
3.根据权利要求1所述的低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的低密度高强度无卤阻燃耐烧穿长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备方法，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑云磊，缪丽琴，周琴恩，万永强，娄昆鹏，孙心克，周云国，李俊，
申请(专利权)人：中广核俊尔浙江新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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