[发明专利]一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法。 

背景技术

聚丙烯材料由于其具有质轻、价廉、良好的加工性能、良好的力学性能等优点，被广泛用于汽车材料、电子电器、建筑材料和包装材料等领域。但聚丙烯的氧指数仅为18%，属于易燃材料，在使用过程中存在诸多安全隐患，一旦发生火灾，会产生大量熔滴，促进火势蔓延。所以在一些特殊领域，需要聚丙烯具有较好的阻燃效果。 

目前常用的阻燃剂为卤系阻燃剂，由于其高效的阻燃效果，被广泛用于阻燃聚丙烯改性材料中。但是，该类阻燃剂在燃烧时会释放出大量的有毒有害的气体，例如卤化氢、二噁英等气体，造成二次污染，严重危害生命安全和环境安全。介于此原因，能替代卤素阻燃剂的最佳选择为膨胀型阻燃剂。膨胀型阻燃剂的阻燃效果主要取决于成炭量、成炭效率及膨胀效率。 

发明内容

本发明提供了一种以纳米硫化锌作为协同阻燃剂，使得有利于成炭量的增加，并催化多孔膨胀型炭质泡沫层的形成，从而能够大大增加聚丙烯材料的阻燃效果的纳米硫化锌协同膨胀型阻燃聚丙烯材料及其制备方法。 

本发明的一种阻燃聚丙烯材料，由下述组分按重量分数制成： 

聚丙烯 60-90份

     膨胀型阻燃剂 10-40份

     阻燃增效剂 0.1-5份

     抗氧剂 0.01-2份

     润滑剂 0-5份。

所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯，形态为粒料或者粉料； 

所述膨胀型阻燃剂为多聚磷酸铵或其盐，如可以选用市售牌号Doher-6000、Orient IFR-P603、RH-03W101、FCA-107、EPFR100D等。

所述阻燃增效剂为纳米级硫化锌。 

所述抗氧剂选自抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂264、抗氧剂1098、抗氧剂2246、抗氧剂300、抗氧剂330、抗氧剂DLTP、抗氧剂DSTDP中的一种或几种的混合物。 

所述的润滑剂所述的润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚丙烯蜡、聚乙烯蜡、油酸酰胺、芥酸酰胺和 N，N- 乙撑双硬脂酸酰胺中的一种或两种以上混合。 

本发明所述的一种阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤： 

（1）按配方比例将聚丙烯、膨胀型阻燃剂、阻燃增效剂、抗氧剂和润滑剂投入高速

混合机内混合5-20分钟；

（2）用双螺杆挤出机造粒。

本发明以膨胀型阻燃剂获得阻燃效果，加入纳米硫化锌作为协同阻燃剂，使得有利于成炭量的增加，并催化多孔膨胀型炭质泡沫层的形成，大大增加了聚丙烯材料的阻燃效果。本发明制得的膨胀型阻燃聚丙烯材料在阻燃剂添加量较小的情况下，即可得到目标阻燃效果，有效降低材料中阻燃剂的添加量，从而减少材料成本，减少阻燃剂对环境和人体的危害，减少阻燃剂对材料力学性能的影响。 

具体实施方式

实施例1：

将 80公斤聚丙烯PP 425粉、30公斤膨胀型阻燃剂Doher-6000、2公斤纳米级硫化锌、0.2公斤抗氧剂1010和0.2公斤抗氧剂168、润滑剂硬脂酸钙2公斤在双螺杆挤出机中熔融混合分散10分钟，所有原料共混挤出造粒后，即得本实施例的聚丙烯复合物。

实施例2：

将 70 公斤聚丙烯BX3800、20公斤膨胀型阻燃剂Doher-6000、1公斤纳米级硫化锌、0.2公斤抗氧剂1010、0.1公斤抗氧剂1076和0.1抗氧剂DSTDP、0.2公斤润滑剂硬脂酸、0.2公斤硬脂酸锌、和0.1公斤聚乙烯蜡、0.1公斤芥酸酰胺在双螺杆挤出机中熔融混合分散15分钟，所有原料共混挤出造粒后，即得本实施例的聚丙烯复合物。

实施例3

将60公斤聚丙烯PP K9026、10公斤膨胀型阻燃剂Orient IFR-P603、3公斤纳米级硫化锌、1公斤抗氧剂264、0.5公斤抗氧剂2246和0.5公斤抗氧剂DLTP、润滑剂0.2公斤聚丙烯蜡、0.2公斤芥酸酰胺和1公斤 N，N- 乙撑双硬脂酸酰胺在双螺杆挤出机中熔融混合分散5分钟，所有原料共混挤出造粒后，即得本实施例的聚丙烯复合物。

实施例4