[发明专利]阻燃聚丙烯组合物和阻燃性发泡聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明涉及阻燃塑料领域，公开了一种阻燃聚丙烯组合物和阻燃性发泡聚丙烯及其制备方法。该阻燃聚丙烯组合物含有聚丙烯、发泡剂、聚丙烯改性剂、阻燃剂等；聚丙烯改性剂的制备方法包括：将配方(1)或配方(2)中的极性单体接枝聚丙烯与组分A接触进行反应并挤出造粒；且所述极性单体接枝聚丙烯中的极性单体能够与组分A发生化学反应。本发明的阻燃聚丙烯组合物能够制备具有较大发泡倍率且力学性能较好的所述阻燃性发泡聚丙烯。

技术领域

本发明涉及阻燃塑料领域，具体涉及一种阻燃聚丙烯组合物和阻燃性发泡聚丙烯及其制备方法。

背景技术

以聚丙烯(PP)为基体制备的发泡材料具有质量轻、缓冲性能好、耐热性和保温性优良的特点，可广泛应用于汽车、包装和隔热材料等多个领域。与传统的聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)发泡材料相比，PP有以下优势：(1)优良的耐热性：发泡PS通常在80℃下使用，发泡PE也仅能耐70-80℃，而发泡PP能耐120℃；(2)优良的机械性能；(3)良好的热绝缘性：由于发泡PP热导率比发泡PE低，具有良好的热绝缘性，因此可用作高级隔热保温材料；(4)加工性能好：发泡PP在室温下具有300％的高伸长率，在120℃时，其伸长率可达1000％，因此发泡PP制件可在120℃温度下进行二次加工；(5)发泡PP具有高冲击能量吸收能力和良好回弹性；(6)良好的耐化学腐蚀性；(7)良好的耐应力开裂性能，耐食用油，满足油腻食品包装的需求；(8)可回收再生：由于PP分子链上存在一个甲基，其降解性能明显优于PS和PE。基于上述优点，聚丙烯发泡材料在许多工业领域的应用前景非常广阔。

然而，聚丙烯的极限氧指数低，易燃烧，燃烧时放热多并伴有熔滴，而且在点燃后离开火源火还能保持自燃，极易传播火焰，从而带来安全隐患。因此极大限制了其在一些对阻燃性能要求较严格的电气工程、汽车构件、家电零部件、建筑领域中的应用。此外，采用普通聚丙烯进行发泡时，由于聚丙烯的线性结构，熔体强度小、无法包裹住气泡，容易造成发泡过程气体逃逸现象，从而导致泡孔塌陷、气泡合并，发泡成形难。要制备高发泡倍率且泡孔均匀的聚丙烯发泡材料，需要改善聚丙烯材料的熔体强度。

CN108485067A公开了一种阻燃性发泡聚丙烯珠粒，包括如下组分：聚丙烯100份，发泡剂0.46-0.7份，色母7.3-11份，阻燃剂0.46-0.7份和抗氧化剂3.8-4.8份。所制备的阻燃性发泡聚丙烯珠粒的燃烧速率低于国家标准GB8410-2006对于内饰材料不高于每分钟100毫米燃烧速度的要求。该发明通通过机械混合的方法将阻燃剂添加到聚丙烯中，成本较低廉，但缺点在于阻燃剂的加入可能与聚丙烯相容性较差，从而阻燃效果不持久。

CN107915901A公开了一种聚丙烯环保阻燃泡沫材料及其制备方法，包括以下原料：硅藻土、聚丙烯、发泡剂、纳米TiO₂、磷系膨胀型阻燃剂、羧基化聚丙烯、过氧化二异丙苯、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、硬脂酸。所使用磷系膨胀型阻燃剂是一种环保的绿色阻燃剂，其体系自身具有协同作用，具有优良的阻燃性能，且低烟、低毒、无腐蚀性气体产生。该方法将阻燃剂通过化学方法结合到聚丙烯的主链或侧链上，使改性的聚丙烯具有阻燃性，但制备工艺复杂，成本较高。

另外，现有技术的聚丙烯熔体改性剂来提高聚丙烯的发泡倍率，但发泡聚丙烯制品的力学性能较差，而且也存在与发泡聚丙烯中的阻燃剂相容性差的问题，这也现在了发泡塑料的应用。

因此，如何获得同时具备较高发泡倍率、持久阻燃性能且力学性能较高的发泡聚丙烯制品，是本领域亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种阻燃聚丙烯组合物和阻燃性发泡聚丙烯及其制备方法。

本发明的第一方面提供了一种阻燃聚丙烯组合物，该组合物含有聚丙烯、发泡剂、聚丙烯改性剂、阻燃剂和可选的成核剂；