本發(fā)明涉及聚丙烯組合物及其制備方法和聚丙烯材料,具體地,涉及一種低摩擦系數(shù)的阻燃抗靜電聚丙烯材料。
背景技術(shù):
在流體介質(zhì)的管道輸送和固體介質(zhì)的帶式輸送過程中,因摩擦產(chǎn)生的動力損失是不可忽略的,同時,較強的摩擦還會導(dǎo)致一定程度的磨損,降低管材的使用壽命。而且由于塑料管道口徑通常較小,管道內(nèi)介質(zhì)的流速較高,使得摩擦系數(shù)對上述問題的影響更為明顯,因此,制備同時具有高輸送能力和低運行阻力的塑料管材是固體和流體介質(zhì)輸送的迫切需要,在礦用管材領(lǐng)域也不例外。
在現(xiàn)有技術(shù)中,CN101344198A以及根據(jù)文獻“超高分子量聚乙烯阻燃抗靜電改性”(王心蕊、胡平、成誕人,工程塑料應(yīng)用,2001年,29(4):4-6)所介紹的,超高分子量聚乙烯管材是目前相對常用的礦用低摩擦系數(shù)非金屬管材的解決方案,在煤礦尾礦輸送管,噴漿管等領(lǐng)域已經(jīng)得到一定應(yīng)用。但由于其分子量極高,大分子鏈間的無規(guī)纏結(jié)使其熔體粘度高達108Pas,流動性極差,臨界剪切速率低,容易產(chǎn)生熔體破裂,使其在管材加工、管道連接、現(xiàn)場施工等環(huán)節(jié)都有不同程度的困難。
除此之外,現(xiàn)有技術(shù)中的組合物仍無法完全滿足礦用聚合物材料阻燃和抗靜電要求,具有較好的流動性,并且摩擦系數(shù)較低的要求。
CN 105670109 A公開了一種聚丙烯組合物、其制備方法和由該方法制備的聚丙烯材料,其中的聚丙烯組合物含有聚丙烯樹脂、阻燃劑、抗靜電劑以及摩擦改進劑,其中,相對于100重量份的聚丙烯組合物,所述聚丙烯樹脂的含量為45-75重量份,所述阻燃劑的含量為8-20重量份,所述抗靜電劑的含量為3-15重量份,所述摩擦改進劑的含量為4-20重量份,所述聚丙烯樹脂為丙烯共聚物和/或丙烯均聚物。該聚丙烯材料的滑動摩擦系數(shù)低,且該聚丙烯材料滿足礦用聚合物材料阻燃和抗靜電要求,該組合物在作為管材料應(yīng)用時可降低管道的直管壓降,其到減阻節(jié)能的效果。但是其摩擦系數(shù)仍在0.1以上,相對較大,且熔體質(zhì)量流動速率較小,因而該組合物的應(yīng)用范圍仍很受限。
因此,如何制備出更低摩擦系數(shù)、更大熔體質(zhì)量流動速率的阻燃抗靜電的聚丙烯材料以滿足多領(lǐng)域材料的應(yīng)用仍是亟待解決的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的所述問題,本發(fā)明的目的在于提供一種具有低摩擦系數(shù)、更大的熔體質(zhì)量流動速率且阻燃抗靜電的聚丙烯組合物和聚丙烯材料及其制備方法。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種聚丙烯組合物,該聚丙烯組合物含有聚丙烯樹脂、阻燃劑、抗靜電劑、摩擦改進劑、氣相炭黑和連續(xù)定向玻璃纖維,其中,相對于100重量份的聚丙烯組合物,所述聚丙烯樹脂的含量為80-85重量份,所述阻燃劑的含量為10-20重量份,所述抗靜電劑的含量為3-5重量份,所述摩擦改進劑的含量為1-3重量份,所述氣相炭黑的含量為5-10份,所述連續(xù)定向玻璃纖維的含量為3-8份,所述聚丙烯樹脂為丙烯共聚物和/或丙烯均聚物。
相對于100重量份的聚丙烯組合物,各組分的含量如下:
所述聚丙烯樹脂的含量為80-85份,例如為80份、82份、83份、84份或85份等。
所述阻燃劑的含量為10-20重量份,例如為10份、12份、15份、16份、18份或20份等。
所述抗靜電劑的含量為3-5重量份,例如為3份、3.5份、4份、4.5份或5份等。
所述摩擦改進劑的含量為1-3重量份,例如為1份、1.2份、1.5份、1.7份、2份、2.5份或3份等。
所述氣相炭黑的含量為5-10份,例如為5份、7份、8份、8.5份、9份或10份等。
所述連續(xù)定向玻璃纖維的含量為3~8份,例如為3份、4份、5份、6份、7份或8份等。
所述丙烯酸的含量為15-30重量份,例如為15份、17份、20份、22份、25份、28份或30份等。
優(yōu)選地,所述氣相炭黑和所述連續(xù)定向玻璃纖維的質(zhì)量比為1:1。
本發(fā)明還提供了上述聚丙烯組合物的制備方法,該方法包括將聚丙烯樹脂、阻燃劑、抗靜電劑、摩擦改進劑、氣相炭黑、連續(xù)定向玻璃纖維、丙烯酸以及任選的增韌劑、聚甲醛樹脂、阻燃協(xié)效劑和加工助劑進行混合和成型。
本發(fā)明還提供了由上述聚丙烯組合物制備的聚丙烯材料。
采用本發(fā)明所公開的聚丙烯組合物以及制備方法制備的聚丙烯材料的摩擦系數(shù)(滑動摩擦系數(shù))較低,僅為0.04-0.08,以及該聚丙烯材料具有較好的流動性,如根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3682-2000《熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動速率和熔體體積流動速率的測定》,在230℃,2.16kg砝碼重量條件下,測得的熔體質(zhì)量流動速率>4g/10min。
另外,該聚丙烯材料滿足礦用聚合物材料阻燃和抗靜電要求,滿足國家煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MT-113《煤礦井下用聚合物制品阻燃抗靜電性-通用試驗方法和判定規(guī)則》,即具有低表面阻抗(試樣上下表面電阻的算術(shù)平均值低于3×108Ω),以及該聚丙烯材料具有優(yōu)良的阻燃性能,如在移除酒精噴燈之后火焰燃燒持續(xù)時間在3秒內(nèi),無焰燃燒持續(xù)時間在30秒內(nèi),且火焰?zhèn)鞑ラL度不超過280mm。
該組合物在作為管材料應(yīng)用時刻降低管道的直管壓降,起到減阻節(jié)能的效果。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。
在本發(fā)明中,如無相反說明,則百分比是指重量百分比,份數(shù)是指重量份。另外,如無具體說明,所有操作均在常溫常壓下進行。
本發(fā)明提供了一種聚丙烯組合物,該聚丙烯組合物含有聚丙烯樹脂、阻燃劑、抗靜電劑、摩擦改進劑、氣相炭黑、連續(xù)定向玻璃纖維和丙烯酸,其中,相對于100重量份的聚丙烯組合物,所述聚丙烯樹脂的含量為80-85重量份,所述阻燃劑的含量為10-20重量份,所述抗靜電劑的含量為3-5重量份,所述摩擦改進劑的含量為1-3重量份,所述氣相炭黑的含量為5-10份,所述連續(xù)定向玻璃纖維的含量為3-8份,所述丙烯酸的含量為15-30份,所述聚丙烯樹脂為丙烯共聚物和/或丙烯均聚物。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,相對于100重量份的聚丙烯組合物,所述聚丙烯樹脂的含量為80重量份,所述阻燃劑的含量為10重量份,所述抗靜電劑的含量為4重量份,所述摩擦改進劑的含量為2重量份,所述氣相炭黑的含量為8份,所述連續(xù)定向玻璃纖維的含量為8份,所述丙烯酸的含量為25份。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,所述丙烯共聚物和所述丙烯均聚物的含量的重量比可以為(2-4):1,更優(yōu)選為3:1。
根據(jù)本發(fā)明,所述丙烯共聚物和所述丙烯均聚物可以使用Ziegler-Natta催化劑聚合,且根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3682-2000《熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動速率和熔體體積流動速率的測定》,在230℃,2.16kg砝碼重量條件下,測得所述丙烯共聚物和所述丙烯均聚物的熔體質(zhì)量流動速率(熔融指數(shù))均介于0.1g/10min-50g/10min之間,更優(yōu)選地,測得所述丙烯共聚物和所述丙烯均聚物的熔體質(zhì)量流動速率(熔融指數(shù))均介于0.1g/10min-30g/10min之間。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,所述丙烯共聚物含有丙烯無規(guī)共聚物。
根據(jù)本發(fā)明,所述丙烯無規(guī)共聚物的無規(guī)度為至少40重量%,優(yōu)選為50-75重量%。
根據(jù)本發(fā)明,所述術(shù)語“無規(guī)”可以根據(jù)IUPAC(Glossaryofbasictermsinpolymerscience,IUPACrecommendations1996)進行理解。
根據(jù)本發(fā)明,所述阻燃劑沒有具體限定,可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇,例如,所述阻燃劑可以選自有機芳香族溴化化合物、有機環(huán)脂族溴化化合物、多環(huán)脂族溴化化合物和有機脂肪族溴化化合物中的一種或多種,其中,所述有機芳香族溴化化合物可以選自溴化的苯,聯(lián)苯,苯酚,聯(lián)苯酚,二苯醚,芳香族羧酸或多酸,其酐、酰胺和酰亞胺中的一種或多種;優(yōu)選情況下,考慮到環(huán)境影響、毒性、穩(wěn)定性等因素的影響,在本發(fā)明中,所述阻燃劑優(yōu)選為十溴二苯乙烷作為阻燃劑。
根據(jù)本發(fā)明,所述抗靜電劑可以選自導(dǎo)電炭黑、乙炔炭黑、單硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、乙氧基化胺、伯胺、叔胺、仲胺、乙氧基化醇、硫酸烷基酯和季銨鹽中的一種或多種,優(yōu)選地,所述抗靜電劑為導(dǎo)電炭黑,其中,該導(dǎo)電炭黑的吸碘值可以為300mg/g-1000mg/g,優(yōu)選為650mg/g-~1000mg/g。
根據(jù)本發(fā)明,所述摩擦改進劑可以為聚四氟乙烯、超高分子量聚乙烯和二硫化鉬中的一種或多種,優(yōu)選地,所述摩擦改進劑為聚四氟乙烯。
根據(jù)本發(fā)明,所述聚丙烯組合物還可以含有增韌劑、聚甲醛樹脂、阻燃協(xié)效劑和加工助劑中的一種或多種,且相對于100重量份的聚丙烯組合物,所述增韌劑的含量可以為0-20重量份,所述聚甲醛樹脂的含量可以為0-3重量份,所述阻燃協(xié)效劑的含量可以為0-10重量份,所述加工助劑的含量可以為0-1.5重量份。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,相對于100重量份的聚丙烯組合物,所述增韌劑的含量為3重量份,所述聚甲醛樹脂的含量為2重量份,所述阻燃協(xié)效劑的含量為8重量份,所述加工助劑的含量為3重量份。
根據(jù)本發(fā)明,所述增韌劑可以選自聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-1-丁烯共聚物、丙烯-異丁烯共聚物、乙烯-己烯共聚物、乙烯-甲基戊烯共聚物、乙烯-庚烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-乙烯基環(huán)己烷共聚物、乙烯-環(huán)烯烴共聚物、C4~C12的a-烯烴的均聚物、C4~C12的a-烯烴的共聚物、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、乙烯-丁烯橡膠、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸烷酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物及其鹽(離子鍵聚合物)中的一種或多種,優(yōu)選的,所述增韌劑至少含有一種乙烯-辛烯共聚物;且根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3682-2000《熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動速率和熔體體積流動速率的測定》,在190℃,2.16kg砝碼重量條件下,測得乙烯-辛烯共聚物的熔體質(zhì)量流動速率為0.1mg/g-10g/10min,優(yōu)選為0.4mg/g-5g/10min。
根據(jù)本發(fā)明,所述聚甲醛樹脂可以為均聚聚甲醛和/或共聚聚甲醛;且根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3682-2000《熱塑性塑料熔體質(zhì)量流動速率和熔體體積流動速率的測定》,在190℃,2.16kg砝碼重量條件下,測得均聚聚甲醛和共聚聚甲醛的熔體質(zhì)量流動速率均可以介于2.0mg/g-25.0g/10min之間,優(yōu)選地,均聚聚甲醛和共聚聚甲醛的熔體質(zhì)量流動速率均介于2.5mg/g-9.0g/10min之間。
根據(jù)本發(fā)明,所述阻燃協(xié)效劑可以為三氧化二銻。
根據(jù)本發(fā)明,阻燃劑和阻燃協(xié)效劑在混合前需要使用偶聯(lián)劑進行預(yù)先處理,具體地,將含有1%~3%重量比的γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液噴灑到阻燃劑和阻燃協(xié)效劑的混合物中,并混合均勻,隨后用真空烘箱在80℃條件下烘干過夜備用。
根據(jù)本發(fā)明,所述加工助劑包括但不限于抗氧化劑、偶聯(lián)劑、其它助劑(不包括礦物油及其他增塑劑)、抗光老化劑、熱穩(wěn)定劑、抗滴落劑、流變性添加劑、脫模劑、抗粘連/滑動劑和成核劑中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明,可使用的抗氧化劑包括但不限于酚類抗氧化劑、金屬離子螯合劑、丁基羥基茴香醚和二丁基羥基甲苯中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明,可使用的偶聯(lián)劑可以為常規(guī)用于填料表面處理的鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑和鋁酸脂偶聯(lián)劑中的一種或多種。
根據(jù)本發(fā)明,可使用的其它助劑可以為硬脂酸金屬鹽類,例如,可以為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣和硬脂酸鎂中的一種或多種。
本發(fā)明還提供了上述的聚丙烯組合物的制備方法,該方法包括將聚丙烯樹脂、阻燃劑、抗靜電劑、摩擦改進劑以及任選的增韌劑、聚甲醛樹脂、阻燃協(xié)效劑和加工助劑進行混合和成型。
根據(jù)本發(fā)明的一種具體實施方式,在所述聚丙烯組合物的制備方法中,將上述丙烯共聚物和/或丙烯均聚物、增韌劑、阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、抗靜電劑、摩擦促進劑和其他助劑混合之后,將所得到的聚烯烴組合物可通過在雙螺旋擠出機中熔體擠出(必要時使用模具)而以粒料(例如小球狀)或注塑或壓板成型的形式制備。
具體地,根據(jù)本發(fā)明提供的一種聚丙烯組合物的制備方法,該方法包括以下步驟:
(1)將聚丙烯樹脂、阻燃劑、抗靜電劑、摩擦改進劑、氣相炭黑、連續(xù)定向玻璃纖維、丙烯酸以及任選的增韌劑、聚甲醛樹脂、阻燃協(xié)效劑和加工助劑進行混合;
(2)將步驟(1)中得到的混合物擠出造粒,其中,擠出工藝為采用十段控溫方式可以為:一區(qū)為170-230℃、二區(qū)為170-230℃、三區(qū)為170-230℃、四區(qū)為170-230℃、五區(qū)為170-230℃、六區(qū)為170-230℃、七區(qū)為170-230℃、八區(qū)為170-230℃、九區(qū)為170-230℃、十區(qū)為165-220℃;
(3)將步驟(2)中擠出的粒子經(jīng)注塑或壓板工藝成型。
根據(jù)本發(fā)明,在步驟(2)中,擠出工藝采用十段控溫的優(yōu)選方式為:一區(qū)為185-210℃、二區(qū)為190-210℃、三區(qū)為200-220℃、四區(qū)為200-220℃、五區(qū)為200-220℃、六區(qū)為200-220℃、七區(qū)為200-220℃、八區(qū)為200-220℃、九區(qū)為200-220℃、十區(qū)為190-210℃。
本發(fā)明還提供了由上述聚丙烯組合物制備的聚丙烯材料。
根據(jù)本發(fā)明,所述聚丙烯材料的摩擦系數(shù)較低,在本發(fā)明中,所述摩擦系數(shù)指的是滑動摩擦系數(shù),所述聚丙烯材料的滑動摩擦系數(shù)可以為0.04-0.08。
采用本發(fā)明的聚丙烯組合物制備的聚丙烯材料,由于其優(yōu)良的阻燃性、抗靜電性、易加工性和低摩擦系數(shù),可用于制備各種礦用產(chǎn)品。在本發(fā)明的一種具體實施方案中,所述聚丙烯材料可用于制造礦用塑料管、礦用多層塑料復(fù)合管內(nèi)層,礦用鋼塑管的涂覆層、礦用輸送帶和其他需要較低摩擦系數(shù)的產(chǎn)品。
采用本發(fā)明的聚丙烯組合物制備的聚丙烯材料具有優(yōu)良的阻燃性和抗靜電性,滿足甚至超出MT113-1995規(guī)定的要求,具體包括:
(i)阻燃性,火焰燃燒持續(xù)時間<3s(移除酒精噴燈之后),無焰燃燒持續(xù)時間<30s(移除酒精噴燈之后),并且火焰?zhèn)鞑ラL度不超過280mm;
(ii)抗靜電性,表面阻抗<108Ω;
(iii)所述的組合物在230℃,2.16kg砝碼重量條件下,測得的熔體質(zhì)量流動速率>0.3g/10min;
(iv)所述組合物的滑動摩擦系數(shù)為0.10~0.30。
本發(fā)明參考以下實施例進行詳細(xì)描述,但是,這些實施例僅用于描述本發(fā)明而本發(fā)明不限于這些實施例。
在本發(fā)明中,測量阻燃性(FR)和抗靜電性(SR)的方法參見MT113-1995中的規(guī)定。
在本發(fā)明中,根據(jù)GB/T3682-2000中描述的方法測量熔體質(zhì)量的流動速率,其中,測量溫度為190-230℃,砝碼溫度為2.16kg。
在本發(fā)明中,采用UMT-2摩擦磨損試驗機測試滑動摩擦系數(shù)和磨痕深度,其中,對偶件為直徑1.5mm的碳化鎢小球,小球的硬度為HRA92,采用線性往復(fù)運動方式進行測量,速度為10mm/s,外加應(yīng)力為100N,測試周期為10min。使用通過注射成型而形成的測試片,測量溫度為23℃。
在本發(fā)明中,采用Taber5135型磨耗機測試磨損值,并分別采用編號為CS-10和H-18的磨輪對樣品進行磨耗測試,其中CS-10對應(yīng)較輕的磨損作用,H-18對應(yīng)較粗糙的磨損作用,磨輪負(fù)載為100N,平臺轉(zhuǎn)速為72r/min,試驗周期為1000r。試驗使用壓板成型的測試片。測試片直徑為114mm±1mm,中孔直徑為6.35mm,測量溫度為23℃。
與已有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明通過引入合適量的氣相炭黑、連續(xù)定向玻璃纖維和丙烯酸,并配合其他的聚丙烯樹脂、阻燃劑、抗靜電劑、摩擦改進劑等,制備得到了一種性能優(yōu)異的聚丙烯組合物,制備得到的聚丙烯材料的滑動摩擦系數(shù)較低,在0.04-0.08,而且可以完全滿足礦用聚合物材料的阻燃和抗靜電要求,還具有很好的流動性,熔體的質(zhì)量流動速率>4g/10min。
具體實施方式
下面通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實施例1
聚丙烯組合物組分:20重量份的丙烯均聚物(1102K,神華寧煤公司,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為3.0g/10min),60重量份的丙烯無規(guī)共聚物(C4220燕山石化,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為0.5g/10min),3重量份的抗靜電劑高結(jié)構(gòu)性炭黑(ChezacarbB型),20重量份的阻燃劑十溴二苯乙烷(牌號為8010,美國雅保公司),4重量份的阻燃協(xié)效劑三氧化二銻(有效含量>99.8重量%,中國閃星銻業(yè)公司),3重量份的摩擦改進劑聚四氟乙烯微粉(牌號為L-5,日本大金公司),8重量份的增韌劑乙烯-辛烯共聚物(在190℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為0.5g/10min),1重量份的加工助劑硬脂酸鈣,0.2重量份的抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯,0.1重量份的抗氧劑亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)、10重量份的氣相炭黑,3重量份的連續(xù)定向玻璃纖維和30份的丙烯酸;
其中,阻燃劑和阻燃協(xié)效劑在混合前需要使用偶聯(lián)劑進行預(yù)先處理,將含有1%重量比的γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液噴灑到阻燃劑和阻燃協(xié)效劑的混合物中,并混合均勻,隨后用真空烘箱在80℃條件下烘干過夜備用;
將上述聚丙烯組合物用螺桿直徑為36mm的雙螺桿擠出機(下同)擠出造粒,其中,采用十段控溫方式對各擠出段溫度進行控制,各段溫度分別為180℃,190℃,200℃,200℃,200℃,200℃,200℃,200℃,200℃,和195℃,采用注塑或壓板工藝成型。
按照礦用聚合物制品阻燃和抗靜電標(biāo)準(zhǔn)MT-113對聚丙烯材料C1的阻燃性和抗靜電性進行評價,并對樣品的摩擦磨損性能進行測試,結(jié)果列于表1中。
實施例2
聚丙烯組合物組分:30重量份的丙烯均聚物(L5E89,神華包頭煤制烯烴公司,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為3.0g/10min)55重量份的丙烯無規(guī)共聚物(C4220,燕山石化,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為0.5g/10min),5重量份的抗靜電劑高結(jié)構(gòu)性炭黑,10重量份的阻燃劑十溴二苯乙烷,4重量份的阻燃協(xié)效劑三氧化二銻,1重量份的摩擦改進劑聚四氟乙烯微粉,6重量份的增韌劑乙烯-辛烯共聚物(在190℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為0.5g/10min),1重量份的加工助劑硬脂酸鈣,0.2重量份的抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯,0.1重量份的抗氧劑亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)、5重量份的氣相炭黑、8重量份的連續(xù)定向玻璃纖維和15重量份的丙烯酸;
其中,阻燃劑和阻燃協(xié)效劑在混合前需要使用偶聯(lián)劑進行預(yù)先處理,將含有3%重量比的γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液噴灑到阻燃劑和阻燃協(xié)效劑的混合物中,并混合均勻,隨后用真空烘箱在80℃條件下烘干過夜備用;
將上述聚丙烯組合物用螺桿直徑為36mm的雙螺桿擠出機(下同)擠出造粒,其中,采用十段控溫方式對各擠出段溫度進行控制,各段溫度分別為195℃,200℃,210℃,210℃,210℃,210℃,210℃,210℃,210℃和200℃,采用注塑或壓板工藝成型。
按照礦用聚合物制品阻燃和抗靜電標(biāo)準(zhǔn)MT-113對聚丙烯材料C2的阻燃性和抗靜電性進行評價,并對樣品的摩擦磨損性能進行測試,結(jié)果列于表1中。
實施例3
聚丙烯組合物組分:40重量份的丙烯均聚物(1102K,神華寧煤公司,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為3.0g/10min),43重量份的丙烯無規(guī)共聚物(C4220,燕山石化,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為0.5g/10min),4重量份的抗靜電劑高結(jié)構(gòu)性炭黑,15重量份的阻燃劑十溴二苯乙烷,4重量份的阻燃協(xié)效劑三氧化二銻,2.5重量份的摩擦改進劑聚四氟乙烯微粉,8重量份的增韌劑乙烯-辛烯共聚物(在190℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為1.0g/10min),1重量份的加工助劑硬脂酸鈣,0.2重量份的抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯,0.1重量份的亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)抗氧劑、8重量份的氣相炭黑、8重量份的連續(xù)定向玻璃纖維和25重量份的丙烯酸;
其中,阻燃劑和阻燃協(xié)效劑在混合前需要使用偶聯(lián)劑進行預(yù)先處理,將含有2%重量比的γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液噴灑到阻燃劑和阻燃協(xié)效劑的混合物中,并混合均勻,隨后用真空烘箱在80℃條件下烘干過夜備用。
將上述聚丙烯組合物用螺桿直徑為36mm的雙螺桿擠出機(下同)擠出造粒,其中,采用十段控溫方式對各擠出段溫度進行控制,各段溫度分別為200℃,220℃,220℃,220℃,220℃,220℃,220℃,220℃,220℃和210℃,采用注塑或壓板工藝成型。
按照礦用聚合物制品阻燃和抗靜電標(biāo)準(zhǔn)MT-113對聚丙烯材料C3的阻燃性和抗靜電性進行評價,并對樣品的摩擦磨損性能進行測試,結(jié)果列于表1中。
實施例4
聚丙烯組合物組分:30重量份的丙烯均聚物(1102K,神華寧煤公司,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為3.0g/10min),50重量份的丙烯無規(guī)共聚物(B240,韓國曉星公司,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為0.4g/10min),3重量份的抗靜電劑高結(jié)構(gòu)性炭黑,10重量份的阻燃劑十溴二苯乙烷,4重量份的阻燃協(xié)效劑三氧化二銻,1重量份的摩擦改進劑聚四氟乙烯微粉,6重量份的增韌劑乙烯-辛烯共聚物(在190℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為1.0g/10min),1重量份的加工助劑硬脂酸鈣,0.2重量份的抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯,0.1重量份的抗氧劑亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)、10重量份的氣相炭黑、5重量份的連續(xù)定向玻璃纖維和20重量份的丙烯酸;
其中,阻燃劑和阻燃協(xié)效劑在混合前需要使用偶聯(lián)劑進行預(yù)先處理,將含有1.5%重量比的γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液噴灑到阻燃劑和阻燃協(xié)效劑的混合物中,并混合均勻,隨后用真空烘箱在80℃條件下烘干過夜備用。
將上述聚丙烯組合物用螺桿直徑為36mm的雙螺桿擠出機(下同)擠出造粒,其中,采用十段控溫方式對各擠出段溫度進行控制,各段溫度分別為195℃,200℃,205℃,205℃,205℃,205℃,205℃,205℃,205℃和200℃,采用注塑或壓板工藝成型。
按照礦用聚合物制品阻燃和抗靜電標(biāo)準(zhǔn)MT-113對聚丙烯材料C4的阻燃性和抗靜電性進行評價,并對樣品的摩擦磨損性能進行測試,結(jié)果列于表1中。
實施例5
聚丙烯組合物組分:25重量份的丙烯均聚物(L5E89,神華包頭煤制烯烴公司,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為3.0g/10min),60重量份的丙烯無規(guī)共聚物(B240,韓國曉星公司,在230℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為0.4g/10min),5重量份的抗靜電劑高結(jié)構(gòu)性炭黑,20重量份的阻燃劑十溴二苯乙烷,4重量份的阻燃協(xié)效劑三氧化二銻,2重量份的摩擦改進劑聚四氟乙烯微粉,10重量份的增韌劑乙烯-辛烯共聚物(在190℃和2.16kg下的熔融指數(shù)為1.0g/10min),2重量份的摩擦改進劑二硫化鉬,1重量份的加工助劑硬脂酸鈣,0.2重量份的抗氧劑四[β-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯,0.1重量份的抗氧劑亞磷酸三(2,4-二叔丁基苯酯)、5重量份的氣相炭黑、4重量份的連續(xù)定向玻璃纖維和15重量份的丙烯酸;
其中,阻燃劑和阻燃協(xié)效劑在混合前需要使用偶聯(lián)劑進行預(yù)先處理,將含有2.5%重量比的γ-氯丙基三乙氧基硅烷偶聯(lián)劑乙醇溶液噴灑到阻燃劑和阻燃協(xié)效劑的混合物中,并混合均勻,隨后用真空烘箱在80℃條件下烘干過夜備用。
將上述聚丙烯組合物用螺桿直徑為36mm的雙螺桿擠出機(下同)擠出造粒,其中,采用十段控溫方式對各擠出段溫度進行控制,各段溫度分別為195℃,200℃,210℃,210℃,210℃,210℃,210℃,210℃,210℃和200℃,采用注塑或壓板工藝成型。
按照礦用聚合物制品阻燃和抗靜電標(biāo)準(zhǔn)MT-113對聚丙烯材料C5的阻燃性和抗靜電性進行評價,并對樣品的摩擦磨損性能進行測試,結(jié)果列于表1中。
對比例1
將市售的阻燃抗靜電聚乙烯料(山東文遠建材科技股份有限公司),采用注塑或壓板工藝成型。
按照礦用聚合物制品阻燃和抗靜電標(biāo)準(zhǔn)MT-113對樣品的阻燃性和抗靜電性進行評價,并對標(biāo)號為DC2的該樣品的熔體流動質(zhì)量速率,摩擦磨損性能進行測試,結(jié)果列于表1中。
從表1中可以看出,采用本發(fā)明的聚丙烯組合物及其方法制備的聚丙烯材料的阻燃抗靜電性能滿足且超出MT-113要求。此外,該聚丙烯材料具有較好的流動性和改善的摩擦系數(shù)。
申請人聲明,本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的詳細(xì)方法,但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)方法,即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細(xì)方法才能實施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了,對本發(fā)明的任何改進,對本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等,均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內(nèi)。