[发明专利]一种耐析出无卤阻燃聚丙烯流延片材及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐析出无卤阻燃聚丙烯流延片材及其制备方法。 

背景技术

聚丙烯(PP)是一种通用塑料,因具有加工方便、力学、电绝缘及耐化学药品优异、无毒、密度小、质量轻等特点而被广泛应用于汽车、家电、纺织、建筑等行业。据资料显示，2007年世界聚丙烯的需求量为4700万吨，中国为960万吨。至2020年，世界PP需求预计将增加1倍以上，将达到约1亿吨，年均增长率为5%-7%，而中国的增长速度将更快，年增长率约为8%-10%。 

然而因为PP易燃烧，氧指数仅为17%-18%，且燃烧发热量大，产生大量熔滴，极易传播火焰，所以PP在许多领域的应用受到了限制。目前世界上产量最大的有机阻燃剂就是含卤阻燃剂。常见含卤阻燃剂一般可以分为氯系和溴系，而且其添加量少、阻燃效果好。但是含卤阻燃剂也有非常严重的缺点：它可以降低被阻燃基料的抗紫外线稳定性，表面易喷霜，同时燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体。随着社会的进步和环境保护意识的增强，含卤材料的弊端——二次污染（燃烧时烟雾、毒气的散发以及由此引起的严重腐蚀问题）——与社会的需求背道而驰。据统计，因火灾事故而死亡的人中，90%以上都是因为材料燃烧时散发出的烟雾和毒性气体使人窒息而死，并非是有火烧身，同时这些烟雾、有毒和腐蚀性气体也给灭火、逃离和恢复工作带来很大的困难。于是在国际上又掀起了大规模拒绝生产使用含溴阻燃剂的行动。 

膨胀型阻燃剂(IFR)是一类多用于聚丙烯体系的新型无卤阻燃剂，包括氮磷协同体系，低熔点无机盐，可膨胀石墨等阻燃体系，但一般提到的膨 胀型阻燃剂均指氮磷协同体系，含此阻燃剂的高聚物受热燃烧时，表面能生成一层均匀的炭质泡沫层。此炭层在凝聚相能起到隔热、隔氧、抑烟和防止熔滴的作用从而起到阻燃作用，对长时间或重复暴露在火焰中的高聚物具有很好的保护性。近年来，膨胀阻燃剂因表现出来的一系列优点而受到了人们的广泛关注，膨胀阻燃剂对体系加工温度及粘度的要求也更加适合于聚烯烃体系。如“新型无卤阻燃聚丙烯材料”（中国专利公开号为CN1566195A），“无卤膨胀型阻燃剂及阻燃聚丙烯材料”（中国专利公开号为CN101260202A），“一种阻燃聚丙烯材料”（中国专利公开号为CN102040775A）等专利中均报道过无卤膨胀性阻燃材料。 

以上专利报道的阻燃聚丙烯的方法虽然具有低烟、无卤、阻燃效果较好等优点，但是现在常见经典无卤膨胀阻燃体系并不能达到理想的阻燃效果。特别是聚磷酸铵（APP）体系的阻燃剂，如果要达到V0级别需要加入大量的阻燃剂，同时该体系阻燃剂吸水性强，加工范围窄，温度过高就会有副反应发生，而且遇水极易析出，严重影响产品的阻燃性。常见含卤阻燃剂以及膨胀型阻燃剂在加入到材料后放置一段时间，可以明显的发现阻燃剂会从材料中析出，严重影响产品的外观和性能。 

近年来，市场上出现一些号称能够达到PP V-0级的复配无卤阻燃剂，但是实际试下来的情况是：耐析出好的，阻燃性又达不到要求；阻燃性达到要求的，又容易遇水析出，甚至电性能、力学性能也不理想；当然，要制备0.125mm-0.76mm厚度的无卤阻燃PP膜片，达到V-0或者VTM-0阻燃级别，同时兼顾力学性能，电性能，耐析出等指标，那更是难上加难了。 

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种耐析出无卤阻燃聚丙烯流延片材，该耐析出无卤阻燃聚丙烯流延片材达到对应厚度下的UL-94V-0或者VTM-0阻燃级别，且耐析出性能优异；此外还提供了上述耐析出无卤阻燃聚丙烯共挤出流延片材的制备方法。 

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐析出无卤阻燃聚丙烯流延片材，所述聚丙烯流延片材为三层复合结构，其包括：芯层，组分相同的上、下表层；所述芯层包含相对于本层重量20wt%-40wt%的无卤复配膨胀 性阻燃剂；所述上、下表层中包括：相对于本层重量1wt%-5wt%的无卤阻燃剂，相对于本层重量0.5wt%-2wt%的过氧化物引发剂，相对于本层重量0.5wt%-1.5wt%的助交联剂。 

进一步，为了有效提高聚丙烯的阻燃性，同时降低阻燃剂在水中的析出，提高了产品的稳定性。所述无卤复配膨胀性阻燃剂包括：重量比为5：1至10：1的阻燃剂和无机填料；所述阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐、季戊四醇笼状磷酸酯、三聚氰胺氰尿酸盐和三嗪系高效成炭剂中的一种或几种；所述无机填料为分子筛，蒙脱土，滑石粉，高岭土，纳米碳酸钙中的一种或几种。