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高强度阻燃 复合材料的制备方法

阅读：935发布：2024-02-11

专利汇可以提供高强度阻燃复合材料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了高强度阻燃复合材料的制备方法，方法包括：将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为45‐60℃的烘干机中，烘干时间为2‐4小时，进行干燥；将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与抗紫外剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂以及填料进行混合，置于高速混合机中，预混时间为20‐30min，得到混料；将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为300‐500r/min，控制各区温度分别为：一区温度为184‐190℃，二区温度为188‐196℃，三区温度为195‐210℃，四区温度为198‐205℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。本制备方法制备的复合材料具有非常高的强度，能够满足材料强度要求，同时还兼具阻燃，综合性能优越，大大提高了其应用的领域；本制备方法工艺简单，人工物力成本低廉。，下面是高强度阻燃复合材料的制备方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.高强度阻燃复合材料的制备方法，其特征在于，方法包括：
将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为45‐60℃的烘干机中，烘干时间为2‐4小时，进行干燥；
将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与抗紫外剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂以及填料进行混合，置于高速混合机中，预混时间为20‐30min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为300‐500r/min，控制各区温度分别为：一区温度为184‐190℃，二区温度为188‐196℃，三区温度为195‐210℃，四区温度为198‐
205℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，方法包括：
将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为48‐58℃的烘干机中，烘干时间为2.5‐3.6小时，进行干燥；
将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与抗紫外剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂以及填料进行混合，置于高速混合机中，预混时间为22‐27min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为360‐450r/min，控制各区温度分别为：一区温度为185‐187℃，二区温度为189‐194℃，三区温度为198‐207℃，四区温度为200‐
204℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，方法包括：
将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为52℃的烘干机中，烘干时间为3小时，进行干燥；
将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与抗紫外剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂以及填料进行混合，置于高速混合机中，预混时间为26min，得到混料；
将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为410r/min，控制各区温度分别为：一区温度为187℃，二区温度为193℃，三区温度为204℃，四区温度为202℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。
4.如权利要求1‐3任一所述的制备方法，其特征在于：还包括准确称取配方量的聚苯乙烯、TPU、聚酰胺、抗紫外剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂以及填料。
5.如权利要求1‐3任一所述的制备方法，其特征在于：还包括对粒料进行烘干，装袋。
6.如权利要求1‐3任一所述的制备方法，其特征在于：所述抗紫外剂为水杨酸酯类、苯酮类以及苯并三唑类中的一种。
7.如权利要求1‐3任一所述的制备方法，其特征在于：所述相容剂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚乙烯的嵌段聚合物以及聚己酸内酯中的至少一种。
8.如权利要求1‐3任一所述的制备方法，其特征在于：所述抗氧剂为2，6‐二叔丁基‐4‐甲基苯酚、双(3，5‐三级丁基‐4‐羟基苯基)硫醚以及二氢喹啉中的一种。
9.如权利要求1‐3任一所述的制备方法，其特征在于：所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、聚磷酸铵以及磷酸三苯酯中的一种。
10.如权利要求1‐3任一所述的制备方法，其特征在于：所述填料为钛白粉、滑石粉以及碳酸钙中的一种。

说明书全文

高强度阻燃复合材料的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及高强度阻燃复合材料的制备方法。

背景技术

[0002] 随着社会的发展，工业的进步，材料制品应用在各个领域。正因为材料应用领域不断扩大，对材料的各方面性能提出了更高的要求。

[0003] 由于单一的高分子聚合物材料制品不可能兼具多方面的优良性能，所以现在越来越多的是复合材料，即将一单一的高分子聚合物与另一高分子聚合物进行混合改性，使材料兼具多重优良性能。

[0004] 在现实生活中，会对强度以及阻燃的性能要求兼具，即不仅要保证材料的强度还要保证材料的阻燃性。但是，在现有的材料制备工艺中，还没有较好的制备方法，制备出高强度阻燃的复合材料。

发明内容

[0005] 有鉴于此，本发明提供了高强度阻燃复合材料的制备方法，本制备方法制备的复合材料具有非常高的强度，能够满足材料要求，同时还兼具阻燃，综合性能优越。

[0006] 高强度阻燃复合材料的制备方法，方法包括：

[0007] 将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为45‐60℃的烘干机中，烘干时间为2‐4小时，进行干燥；

[0008] 将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与抗紫外剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂以及填料进行混合，置于高速混合机中，预混时间为20‐30min，得到混料；

[0009] 将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为300‐500r/min，控制各区温度分别为：一区温度为184‐190℃，二区温度为188‐196℃，三区温度为195‐210℃，四区温度为198‐205℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。

[0010] 优选地，方法包括：

[0011] 将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为48‐58℃的烘干机中，烘干时间为2.5‐3.6小时，进行干燥；

[0012] 将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与抗紫外剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂以及填料进行混合，置于高速混合机中，预混时间为22‐27min，得到混料；

[0013] 将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为360‐450r/min，控制各区温度分别为：一区温度为185‐187℃，二区温度为189‐194℃，三区温度为198‐207℃，四区温度为200‐204℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。

[0014] 优选地，方法包括：

[0015] 将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为52℃的烘干机中，烘干时间为3小时，进行干燥；

[0016] 将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与抗紫外剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂以及填料进行混合，置于高速混合机中，预混时间为26min，得到混料；

[0017] 将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为410r/min，控制各区温度分别为：一区温度为187℃，二区温度为193℃，三区温度为204℃，四区温度为202℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。

[0018] 优选地，还包括准确称取配方量的聚苯乙烯、TPU、聚酰胺、抗紫外剂、相容剂、抗氧剂、润滑剂、阻燃剂以及填料。

[0019] 优选地，还包括对粒料进行烘干，装袋。

[0020] 优选地，所述抗紫外剂为水杨酸酯类、苯酮类以及苯并三唑类中的一种。

[0021] 优选地，所述相容剂为聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯和聚乙烯的嵌段聚合物以及聚己酸内酯中的至少一种。

[0022] 优选地，所述抗氧剂为2，6‐二叔丁基‐4‐甲基苯酚、双(3，5‐三级丁基‐4‐羟基苯基)硫醚以及二氢喹啉中的一种。

[0023] 优选地，所述阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、聚磷酸铵以及磷酸三苯酯中的一种。

[0024] 优选地，所述填料为钛白粉、滑石粉以及碳酸钙中的一种。

[0025] 本发明的有益效果在于：本制备方法制备的复合材料具有非常高的强度，能够满足材料强度要求，同时还兼具阻燃，综合性能优越，大大提高了其应用的领域；本制备方法工艺简单，人工物力成本低廉。具体实施方式：

[0026] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

[0028] 还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

[0029] 实施例1

[0030] 高强度阻燃复合材料，材料由如下按质量组分组成：

[0031]

[0032] 高强度阻燃复合材料的制备方法：

[0033] 准确称取配方量的聚苯乙烯、TPU、聚酰胺、水杨酸酯类、聚甲基丙烯酸甲酯、双(3，5‐三级丁基‐4‐羟基苯基)硫醚、石蜡、磷酸三苯酯以及碳酸钙；

[0034] 将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为60℃的烘干机中，烘干时间为2小时，进行干燥；

[0035] 将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与水杨酸酯类、聚甲基丙烯酸甲酯、双(3，5‐三级丁基‐4‐羟基苯基)硫醚、石蜡、磷酸三苯酯以及碳酸钙进行混合，置于高速混合机中，预混时间为30min，得到混料；

[0036] 将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为300r/min，控制各区温度分别为：一区温度为190℃，二区温度为188℃，三区温度为195℃，四区温度为205℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。

[0037] 对粒料进行烘干，装袋。

[0038] 实施例2

[0039] 高强度阻燃复合材料，材料由如下按质量组分组成：

[0040]

[0041] 高强度阻燃复合材料的制备方法：

[0042] 准确称取配方量的聚苯乙烯、TPU、聚酰胺、苯酮类、聚苯乙烯和聚乙烯的嵌段聚合物、二氢喹啉、硅酸酯、聚磷酸铵以及滑石粉；

[0043] 将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为45℃的烘干机中，烘干时间为4小时，进行干燥；

[0044] 将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与苯酮类、聚苯乙烯和聚乙烯的嵌段聚合物、二氢喹啉、硅酸酯、聚磷酸铵以及滑石粉进行混合，置于高速混合机中，预混时间为20min，得到混料；

[0045] 将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为500r/min，控制各区温度分别为：一区温度为184℃，二区温度为196℃，三区温度为210℃，四区温度为198℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。

[0046] 对粒料进行烘干，装袋。

[0047] 实施例3

[0048] 高强度阻燃复合材料，材料由如下按质量组分组成：

[0049]

[0050] 高强度阻燃复合材料的制备方法：

[0051] 准确称取配方量的聚苯乙烯、TPU、聚酰胺、苯并三唑类、聚己酸内酯、2，6‐二叔丁基‐4‐甲基苯酚、硅酸酯、氢氧化镁以及钛白粉；

[0052] 将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为48℃的烘干机中，烘干时间为2.5小时，进行干燥；

[0053] 将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与苯并三唑类、聚己酸内酯、2，6‐二叔丁基‐4‐甲基苯酚、硅酸酯、氢氧化镁以及钛白粉进行混合，置于高速混合机中，预混时间为
27min，得到混料；

[0054] 将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为360r/min，控制各区温度分别为：一区温度为187℃，二区温度为189℃，三区温度为198℃，四区温度为200℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。

[0055] 对粒料进行烘干，装袋。

[0056] 实施例4

[0057] 高强度阻燃复合材料，材料由如下按质量组分组成：

[0058]

[0059] 高强度阻燃复合材料的制备方法：

[0060] 准确称取配方量的聚苯乙烯、TPU、聚酰胺、水杨酸酯类、聚甲基丙烯酸甲酯、2，6‐二叔丁基‐4‐甲基苯酚、硅酸酯、三氧化二锑以及滑石粉；

[0061] 将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为58℃的烘干机中，烘干时间为3.6小时，进行干燥；

[0062] 将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与水杨酸酯类、聚甲基丙烯酸甲酯、2，6‐二叔丁基‐4‐甲基苯酚、硅酸酯、三氧化二锑以及滑石粉进行混合，置于高速混合机中，预混时间为22min，得到混料；

[0063] 将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为450r/min，控制各区温度分别为：一区温度为185℃，二区温度为194℃，三区温度为207℃，四区温度为204℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。

[0064] 对粒料进行烘干，装袋。

[0065] 实施例5

[0066] 高强度阻燃复合材料，材料由如下按质量组分组成：

[0067]

[0068] 高强度阻燃复合材料的制备方法：

[0069] 准确称取配方量的聚苯乙烯、TPU、聚酰胺、苯酮类、聚己酸内酯、二氢喹啉、硅油、聚磷酸铵以及碳酸钙；

[0070] 将聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺置于温度为52℃的烘干机中，烘干时间为3小时，进行干燥；

[0071]测试项目拉伸强度(Mpa) 弯曲强度(Mpa) 断裂伸长率(％) 阻燃性
实施例1 184 503 20.4 V0
实施例2 194 518 18.6 V0
实施例3 206 487 23.4 V0
实施例4 198 463 22.6 V0
实施例5 218 537 24.1 V0

[0072] 将干燥后的聚苯乙烯、TPU以及聚酰胺与苯酮类、聚己酸内酯、二氢喹啉、硅油、聚磷酸铵以及碳酸钙进行混合，置于高速混合机中，预混时间为26min，得到混料；

[0073] 将混料加入至双螺杆挤出机中，控制双螺杆转速为410r/min，控制各区温度分别为：一区温度为187℃，二区温度为193℃，三区温度为204℃，四区温度为202℃，混合物熔融挤出，过水冷却，造粒，得到粒料。

[0074] 对粒料进行烘干，装袋。

[0075] 将实施例1‐5制备方法制备的粒料的复合材料加入注塑机，进行注塑成型，制得塑料制品，对制品测试其物理性能，拉伸强度根据ASTM D638测试，断裂伸长率根据ASTM D638测试，弯曲强度根据ASTM D790测试，阻燃性根据UL94测试。

[0076] 根据性能测试表中的数据可以看出，实施例1‐5制备方法制备的复合材料阻燃等级都为V0，其拉伸强度以及弯曲强度都较高，完全可以满足材料的强度要求。具有非常高的强度，能够满足材料强度要求，同时还兼具阻燃，综合性能优越，大大提高了其应用的领域，本制备方法工艺简单，人工物力成本低廉。

[0077] 以上是对本发明所提供的具体实施例。

[0078] 说明书对本发明进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

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