[发明专利]一种无卤阻燃且低VOC释放车用波纹管及其制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及车用波纹管技术领域，具体涉及一种无卤阻燃且低VOC释放车用波纹管及其制造工艺。

背景技术

聚丙烯高分子基体（PP）是一种常用的现化工业材料，在当前汽车“轻量化”趋势的要求下，它被大量运用于整车的多种零部件的生产用材中。然而，PP材料本身容易燃烧，且燃烧发热量大，产生大量熔滴，极易传播火焰。由于近年来火灾事故的频频发生，给人们的生命安全和财产造成巨大损害。因此，采用阻燃体系以提升材料的使用安全性能便成了一个切实可行的解决问题的方法。

从阻燃材料而言，整体上我国阻燃材料的使用量与国外相比相差很大，20世纪90年代末美国阻燃塑料的使用量占塑料总用量的40 %,而我国还不到1 %。具体到汽车行业，目前我国汽车用聚丙烯材料占汽车用塑料总量的25 %左右，而阻燃PP的用量在只有不到2 %。从全球的角度来看，世界汽车用阻燃材料的发展趋势是：计划5-10年轿车采用阻燃材料的比率将由现在的不到10 %增加至20 %（包括各种高分子用材），以适应汽车用材安全发展的基本需要。

用于聚丙烯的阻燃剂的方式常见有以下几种：第一，材料本身有高的限氧指数（LOI），从而使其本身较难燃烧，第二，由阻燃成份的介入。由于聚丙烯的单体中没有活性基团,反应型阻燃剂对它不适用，因此，从第一点来说，一般常见的高分子材料如PP等其自身的限氧指数低(LOI约为18)，所以改性材料本身的结构诸如引入不易燃基团等解决这一问题显然是不比较复杂的途径。用它来解决当下工业材料的生产则要达到一定的发展阶段才有可能实现。而第二点通过外加阻燃成份的方法是实现材料阻燃的比较现实且易于工业化的基本方法。由于目前添加的阻燃体系有多种划分方法，如以阻燃剂中含卤与不含卤可将阻燃剂分为卤系和无卤系阻燃两种，其中卤系阻燃的使用最为普遍。然而，由于涉及到环保等要求，尤其是近年来人们出于对体系环保的重视，使得在一些重要领域，人们在对其使用的观点上日益采取了一种更为谨慎的态度，从目前的趋势上看，其未来的发展方法有可能会被无卤体系逐渐取代。

在上述外加阻燃体系的方法中，采用无卤阻燃体系，如无机阻燃体系，磷-氮阻燃体系等。用常见的无机阻燃体系相对要更为环保、绿色，但添加量往往要比较多，如Mg(OH)₂添加阻燃体系有时要达到整体材料的50 %才能达到特定的阻燃等级要求，这样大的添加量往往会造成材料本身许多力学性能等方面的改变，因此其使用范围受到一定限制，而磷-氮阻燃体系属于高种膨胀型阻燃体系，由于其阻燃效率高、且符合环保的要求，所以是高分子阻燃的一种理想的阻燃体系。车用聚丙烯波纹管是一种薄壁管材，其常见厚度只有0.2-0.8 mm，因此对于这一材料的阻燃必然有更为苛刻的要求，近年来，整车用材日益向高等级阻燃的方向发展，因此，目前车用波纹管市场对提高车用波纹管的阻燃等级，提升波纹管的基本性能的要求急迫。

发明内容

    本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种无卤阻燃且低VOC释放车用波纹管及其制造工艺，该车用该波纹管为无卤型V0级阻燃波纹管，且兼具低VOC释放、高强度及良好的韧度，各项性能均衡，使用于汽车后，能对车体的安全性及车体内部空气质量起到积极的改善作用。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种无卤阻燃且低VOC释放车用波纹管，按重量份数包括100份的主料、8-15份的聚乙烯辛烯共聚弹性体、2-5份的抗氧化剂、1-6份的色母、2-5份的无卤阻燃剂以及无卤阻燃剂重量1-3 %的增效剂；

所述主料为均聚PP和共聚PP的混合物，混合物中均聚PP与共聚PP的重量比为9-6:1-4；

所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、硫代丙二酸双代十二烷酯和基体的混合物，混合物中抗氧化剂1010、硫代丙二酸双代十二烷酯和基体的重量比为1:3:4；

所述无卤阻燃剂为质量比为1.5-2.1：1-1.5：1-2的聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺的混合物或质量比为1.5-2.1：1-1.5：1-2的聚磷酸铵、双季戊四醇和三聚氰胺的混合物；

所述的增效剂为Cr₂O₃、TiO₂或ZrO₂。

所述均聚PP为T30S或160E，共聚PP为K8303或B8001。

所述聚乙烯辛烯共聚弹性体为POE1880G、POE8150或DF610。

所述色母为不含碳酸钙的普通色母。

一种无卤阻燃且低VOC释放车用波纹管的制造工艺，包括以下步骤：