[发明专利]一种耐析出增韧阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐析出增韧阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，属阻燃复合材料技术领域。

背景技术

聚丙烯是一种综合性能优良的热塑性塑料，在工业建设、汽车工业、家电、电子、包装、建材家居等方面具有广泛的应用，但是聚丙烯的氧指数较低，离火后自然，属于易燃材料，聚丙烯应用领域多，由此带来的火灾危害也越来越大。

在低烟、无卤素的磷系阻燃剂中，以聚磷酸铵的应用研究最为广泛，因其磷、氮含量高，且磷、氮有协同阻燃作用，阻燃效果优越，但是也存在吸湿性大，易水解，添加后由于与基体树脂相容性差，导致复合材料韧性大幅度降低。

发明专利：CN200310103218.1，公开了一种《一种增韧阻燃聚丙烯组合物及其制备方法》（授权公告号：CN1611537A），该专利以聚磷酸铵为阻燃剂，通过引入接枝弹性体提高聚丙烯与阻燃剂的相容性，同时提高复合材料的冲击强度,但是聚磷酸铵加工过程中吸湿、易水解问题仍然存在。发明专利：CN201210285636.6，公开了一种《一种膨胀型阻燃聚丙烯组合物》（申请公告号：CN102796319 A），该专利以聚磷酸铵、多元醇和三聚氰胺为阻燃剂，通过在加工过程中在阻燃剂表面包覆PE蜡，解决聚磷酸铵加工过程中的吸湿、水解问题，但对阻燃剂进行PE蜡预包覆处理，PE蜡会在熔融共混中阻碍相容剂与阻燃剂的有效接触，相容剂相容效果不能有效发挥，并且不能解决聚丙烯阻燃复合材料在使用过程中的阻燃剂析出、吸潮问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有聚磷酸铵膨胀阻燃效率比较低、添加量大，聚磷酸铵容易吸湿、水解，制品在长期使用过程中阻燃剂易析出、吸潮，导致制品阻燃性能下降，同时，由于添加阻燃剂，导致制品力学性能尤其是韧性严重下降的问题，提供一种耐析出增韧无卤膨胀阻燃聚丙烯复合材料，本发明以硅氧烷包覆聚磷酸铵与氰尿酸三聚氰胺为阻燃剂，以金属纳米氧化物为协效阻燃剂，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）等为增韧剂，与PP熔融共混制备了具有良好的相容性、阻燃性能和力学性能的聚丙烯混合物，可广泛应用于汽车工业、电子、包装、建材等领域。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种增韧阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下原料（以100份为计）：50～75份聚丙烯，2～15份增韧剂，2～8份相容剂，10～25份阻燃剂硅烷包覆聚磷酸铵，5～10份阻燃剂氰尿酸三聚氰胺，0.2～2.0份协效阻燃剂，0.1～0.5份抗氧剂168，0.1～0.8份抗氧剂1010。

所述一种增韧阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，包括如下原料（以100份为计）：55～75份聚丙烯，3～10份增韧剂，2～5份相容剂，10～25份阻燃剂硅烷包覆聚磷酸铵，5～10份阻燃剂氰尿酸三聚氰胺，0.5～1.5份协效阻燃剂，0.1～0.5份抗氧剂168，0.2～0.8份抗氧剂1010。

所述聚丙烯塑料为全新聚丙烯料或聚丙烯回收料任一种或混合。

所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物任一种。

所述的相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚乙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝乙烯-辛烯共聚物中的一种或几种混合。

所述的阻燃剂硅烷包覆聚磷酸铵中聚磷酸铵的质量分数不低于50%。

所述聚磷酸铵为高聚合度结晶Ⅱ型聚磷酸铵。

所述协效阻燃剂为纳米氧化锌、纳米氧化镧中的一种或混合。

一种耐析出增韧阻燃聚丙烯复合材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）将阻燃剂硅氧烷包覆聚磷酸铵，阻燃剂氰尿酸三聚氰胺，协效阻燃剂，抗氧剂168，抗氧剂1010加入高混机中，搅拌2～5分钟混合均匀；

（2）向混合物中加入聚丙烯，增韧剂，相容剂，高速搅拌2～10分钟，得到混合物料；

（3）将步骤2所得混合物料加入单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行混炼塑化，塑化温度为190℃～240℃，挤出料经水冷、风干、切粒，即可得到增韧耐析出无卤阻燃聚丙烯复合材料。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（1）本发明以硅氧烷包覆高聚合度结晶Ⅱ型聚磷酸铵与氰尿酸三聚氰胺为阻燃剂，采用经硅氧烷包覆的聚磷酸铵，加工过程中不水解，并具有优异的耐析出性能，同时，聚磷酸铵经硅氧烷包覆后，表面含有大量活性基团，无需再使用偶联剂对其改性处理，有利于缩短生产周期；