[发明专利]一种阻燃聚丙烯组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃聚丙烯组合物，更具体地说，本发明涉及一种阻燃剂含量低、内部缺陷少、适于制备薄型制品的阻燃聚丙烯组合物，属于一种电子电气行业用高分子材料。

背景技术

阻燃聚丙烯具有很好的加工性能、力学性能、电学性能、阻燃性能和耐热性能等优点，已被广泛用作电子电气产品中的外壳件、接插件和绝缘垫隔件等。目前对于阻燃聚丙烯的国内外专利已有大量报道，在聚丙烯上使用的阻燃剂主要包括卤锑协效阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮磷协效阻燃剂和无机氢氧化物阻燃剂等。随着电子电气产品小型化的发展，在其上使用的阻燃聚丙烯制件厚度也越来越薄，要在更薄的厚度下使聚丙烯达到原有的阻燃等级就必须添加更多的阻燃剂。譬如，阻燃聚丙烯制件要在低于1mm厚度下UL 94 V-1以上的阻燃等级，即使是效率最高的卤锑协效阻燃剂的添加量也在10wt％以上。这些阻燃剂大多熔点高于聚丙烯的加工温度，在加工和使用过程中始终以固态形式存在，给聚丙烯制品引入了大量的界面缺陷，使力学性能和电学性能大幅下降。随着阻燃聚丙烯制品厚度减小，界面缺陷的相对比例增大，制品力学性能和电学性能的劣化问题更为严重。

发明内容

本发明的目的是提供一种阻燃剂含量低、内部缺陷少、适于制备薄型制品的阻燃聚丙烯组合物，以解决现有聚丙烯阻燃技术中存在的上述问题。

本发明采取的技术方案如下：

本发明的阻燃聚丙烯组合物是一种含有在聚丙烯的熔融加工过程中呈液态的溴系阻燃剂和磷系阻燃剂的聚丙烯组合物。

上述的溴系阻燃剂是指熔点低于聚丙烯的熔融加工温度的溴系阻燃剂，这种阻燃剂在聚丙烯熔融加工过程中会熔化成液态，与聚丙烯熔体共混后均匀分散在聚丙烯制品中，大幅减少了制品中的界面缺陷。上述的溴系阻燃剂优选熔点在70～200℃的溴系阻燃剂。当溴系阻燃剂熔点低于70℃时，因粘度过低，在聚丙烯熔融加工过程中很难与聚丙烯熔体形成有效的剪切分散。当溴系阻燃剂熔点高于200℃时，因在聚丙烯熔融加工过程中不会熔化成液态，不能起减少界面缺陷作用。上述的溴系阻燃剂更优选自四溴双酚A-双(2，3-二溴丙基醚)、三(2，3-二溴丙)丙异氰尿酸酯、六溴环十二烷、丙烯酸五溴苄酯和一缩二溴新戊二醇中的任一种。上述的磷系阻燃剂是指熔点低于聚丙烯的熔融加工温度的磷系阻燃剂，这些磷系阻燃剂一方面替代氧化锑，与溴系阻燃剂协同阻燃，有效降低了溴系阻燃剂的使用量，也减少了因无机协效剂引入的界面缺陷；另一方面因本身呈液态或在聚内烯熔融加工过程中会熔化成液态，与聚丙烯熔体共混后均匀分散在聚丙烯制品中，也起到了减少界面缺陷的作用。上述的磷系阻燃剂优选含苯基的磷酸酯阻燃剂，因为含苯基的磷酸酯在分解温度高于脂肪族磷酸酯，更优选磷酸三苯酯、间苯二酚双磷酸酯、双酚A双(二苯基磷酸酯)、磷酸二苯异辛酯中的任一种。由于有磷系阻燃的协同阻燃作用，上述的溴系阻燃剂的质量百分比含量可以在4～9％，优选6～8％。当溴系阻燃剂含量低于4％时，很难使聚丙烯在1mm厚度以下UL 94 V-1的阻燃等级。当溴系阻燃剂含量高于9％时，使1mm厚度以下的聚丙烯制品的力学性能和绝缘性能下降较大。上述的阻燃聚丙烯组合物中溴系阻燃剂和磷系阻燃剂的质量比优选为1/25～1/5，当比例低于1/25和高于1/5时，都不能提到有效的协同阻燃作用。为了达到更好的阻燃效果，上述的阻燃聚丙烯组合物中在不影响力学性能和绝缘性能的情况下，还可以加入少量的无机协效剂，这些无机协效剂选自蒙脱土、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、硫化锌和氧化钼，质量百分比含量可以在0.3～1％。质量百分比含量低于0.3％，对阻燃聚丙烯不能起到协同阻燃的作用，质量百分比含量高于1％，会影响力学性能和绝缘性能。

与现有的聚丙烯阻燃体系相比，本发明的有益效果在于采用的阻燃剂在聚丙烯的熔融加工过程中以液态存在，有效减少了因添加固态阻燃剂给聚丙烯引入的界面缺陷，使聚丙烯在得到阻燃性能的同时，力学性能和电学绝缘性能还能得到很好的保持。而且，本发明还充分利用了溴系阻燃剂和磷系阻燃剂的协同阻燃作用，大大降低了溴系阻燃剂的用量，使阻燃剂总量降至10wt％以下，也避免了氧化锑无机协效阻燃剂的使用。本发明的阻燃聚丙烯组合物具有良好的阻燃性能、力学性能和绝缘性能，主要用于制备电子电气行业中的薄型制品。

具体实施方式