[发明专利]一种无卤阻燃聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃聚丙烯及其制备方法，涉及聚丙烯复合材料，解决了无卤阻燃聚丙烯在刚性性能上还能够有一定的提升的问题，其技术方案要点是一种无卤阻燃聚丙烯，以质量份数计，包括有以下原料：等规聚丙烯30‑60份，填料30‑50份、包覆型聚磷酸铵5‑20份，蒙脱土1‑3份，增韧剂3‑10份，加工助剂0.3‑0.5份，具有阻燃刚韧并重体系的特点，能够制得具有优良的机械性能，电性能及阻燃性，热稳定性好，加工性能优良，广泛应用于电子电气、汽车、建筑、运输、家电等行业，UL94阻燃级别达到V‑0级的聚丙烯粒子。

技术领域

本发明涉及聚丙烯复合材料，特别涉及一种无卤阻燃聚丙烯及其制备方法。

背景技术

聚丙烯具有密度小、耐热性好、硬度高和加工性能优良等特点，因而广泛用于各个领域，但是聚丙烯氧指数低，只有17.4，容易燃烧，且燃烧发热量大，产生大量熔滴，极易传播火焰。近年来火灾事故的频频发生，给人民的生命安全和财产造成巨大损害。在全球经济一体化发展的推动下，无卤阻燃聚丙烯以其高效、无毒、廉价以便使用的优势被誉为绿色环保材料。

无卤阻燃剂主要包括：有机磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、铝-镁系阻燃剂、硅系阻燃剂等。如申请公告号为CN101293983A的专利公开的一种膨胀阻燃聚丙烯组合物及其制备方法，组合物包含以下组分：聚丙烯，聚磷酸铵，季戊四醇，三聚氰胺氰尿酸盐，硅橡胶，蒙脱土，在该发明中，存在增韧体系，使得材料的弯曲性能和冲击性能较好，而无卤阻燃聚丙烯在刚性性能上还能够有一定的提升。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种无卤阻燃聚丙烯，具有阻燃刚韧并重体系的特点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无卤阻燃聚丙烯，以质量份数计，包括有以下原料：等规聚丙烯30-60份，填料30-50份、包覆型聚磷酸铵5-20份，蒙脱土1-3份，增韧剂3-10份，加工助剂0.3-0.5份。

通过采用上述技术方案，等规聚丙烯的链段对称性高，排列规整性好，结晶度高，使其较无规聚丙烯刚度和模量较高，以此为基础得到的改性聚丙烯刚性较强，不易翘曲；填料能够起到补强效果，包覆型聚磷酸铵除了阻燃性能优良以外，充分提高了产品的耐水溶性和抗吸湿性，便于在自然环境中贮存，提高了与材料的相容性和分散效果，使阻燃效果更理想，改善了阻燃材料的介电性能，提高了在阻燃材料中的抗析出能力；而蒙脱土的添加除了能够作为补强填料之外，还能够作为协效阻燃剂进一步提高包覆型聚磷酸铵的阻燃性能；增韧剂的添加能够弥补等规聚丙烯在补强之后，脆性偏大的问题，提高等规聚丙烯的耐冲击强度，得到阻燃刚韧并重体系，从而制得具有优良的机械性能、电性能及阻燃性，热稳定性好，加工性能优良，广泛应用于电子电气、汽车、建筑、运输、家电等行业，UL94阻燃级别达到V-0级的无卤阻燃聚丙烯。

作为优选，填料为短切玻璃纤维、镁盐晶须、钛酸盐片晶按照质量比为5:1:1复配而成。

通过采用上述技术方案，钛酸盐片晶为片状结构，能够用于增强塑料复合材料，提高塑料机械性能，高温稳定性好，在燃烧过程起到保强效果；镁盐晶须为针状纤维，具有补强阻燃效果，可大大提高其强度、刚性、尺寸稳定性和热变形温度；短切玻璃纤维的流动性好，能够改善加工性能；三者复配使用，成型加工时熔体流动性好，制品无翘曲、表面光洁度好，抗划伤性提高，刚性、尺寸稳定性优良。

作为优选，包覆型聚磷酸铵为硅烷包覆聚磷酸铵、蜜胺包覆聚磷酸铵或环氧树脂包覆聚磷酸铵的其中一种。

通过采用上述技术方案，硅烷包覆聚磷酸铵、蜜胺包覆聚磷酸铵和环氧树脂包覆聚磷酸铵均具有优良的阻燃效果，同时还能够减小粘度，增加阻燃剂与聚丙烯的相容性，提高粉体流动性，改善加工性能；蜜胺包覆聚磷酸铵和环氧树脂包覆聚磷酸铵还能够提高粉体在聚丙烯中的抗析出能力，具有优良的耐水性。

作为优选，增韧剂为GMA-g-SEBS或者MAH-g-SEBS的其中一种或者两种。