[发明专利]一种隔热母粒和低导热高阻燃发泡聚丙烯珠粒

说明书

本发明涉及一种隔热母粒和一种低导热高阻燃发泡聚丙烯珠粒。隔热母粒由如下重量份的各组分组成：聚丙烯100份、硅气凝胶10‑40份、石墨5‑15份、加工助剂0.5‑1份。低导热高阻燃发泡聚丙烯珠粒由如下重量份的各组分组成：聚丙烯树脂100份、炭黑0.5‑2.5份、滑石粉0.2‑1份、无卤阻燃剂8‑12份、三氧化二锑3‑5份、隔热母粒20‑30份、发泡助剂0.5‑5份。隔热母粒不仅使发泡聚丙烯珠粒获得了良好的隔热效果，还提高了其阻燃效果。通过添加炭黑和滑石粉调控发泡聚丙烯珠粒的泡孔壁厚和泡孔尺寸，添加无卤阻燃剂获得优良的阻燃效果。本发明的发泡聚丙烯珠粒成型板材的阻燃氧指数达到32％以上，导热系数低至0.025W/(m·k)^‑1以下，满足建筑保温材料的性能要求。

技术领域

本发明属于高分子材料加工技术领域，具体涉及一种隔热母粒和一种低导热高阻燃发泡聚丙烯珠粒。

背景技术

建筑保温材料通过对建筑外围护结构采取措施，减少建筑物室内热量向室外散发，从而保持建筑物室内温度。建筑保温材料对创造适宜的室内热环境和节约能源有重要作用。建筑保温材料可分为泡沫型、硅酸盐型、硅酸钙型、纤维质型。泡沫型建筑保温材料以膨胀聚苯板、聚苯乙烯挤塑板和聚氨酯等材料为代表。但是，聚氨酯泡沫材料在发泡过程中使用有害物质，且制品中有有害物质的残留，泡沫材料回收利用比较困难。聚苯乙烯泡沫材料降解困难，易形成“白色污染”，且燃烧会产生有毒气体，对人体及环境有较大的危害。相比之下，聚丙烯发泡材料因具有良好力学强度、抗冲击性能和可降解性，在建筑保温材料方面具有广阔的应用前景。但是，聚丙烯发泡材料作为建筑保温材料，除对耐热性、疏水性、隔音降噪、高韧性、强度等基本性能的要求之外，对于隔热性能和阻燃性能均具有较高的要求。

中国专利文献CN109836700A公开了一种阻燃低导热发泡聚丙烯的制备方法及发泡聚丙烯，通过挤出、一次发泡、二次发泡、养生、熔融粘合等步骤获得了具有优异阻燃性、低导热性和优良力学性能的发泡聚丙烯。该专利指出：闭孔的内径较大，内存有低导热气体量更多，具有降低导热系数的性能。但该专利所获得的泡孔内径为12-25μm，孔径较小，不利于进一步降低导热系数。

中国专利文献CN105111583A公开了一种无卤阻燃聚丙烯微发泡材料及其制备方法，该无卤阻燃聚丙烯微发泡材料的原料包括以下重量份的各组分：聚丙烯50-70份、相容剂1-5份、填充剂5-20份、发泡剂母粒0.5-5份、抗氧剂0.2-2份、有机硅阻燃剂2-8份、膨胀型阻燃剂15-25份。该专利通过采用有机硅阻燃剂与膨胀型阻燃剂复配协效阻燃技术，提高了膨胀型阻燃剂在聚丙烯复合材料加工过程中的热稳定性，同时二者在复合材料体系燃烧过程中起到了有效的隔绝氧气、抑烟作用，阻燃级别达到UL94-V0级。但是，该专利中阻燃剂的总添加量高达17-33％，较高的阻燃剂添加量不仅会对发泡性能造成一定的不利影响，而且会影响材料的韧性、强度、保温等性能。

中国专利文献CN106750942A公开了一种杂化铝硅气凝胶改性的阻燃聚丙烯发泡板及其制备方法，该发泡材料由以下重量份的原料制得：聚丙烯65-72、马来酸酐接枝聚丙烯5-6、聚烯烃弹性体10-12.5、纳米全硫化橡胶粒子3-5、发泡剂AC 1-3、抗氧剂0.1-0.2、有机磷系阻燃剂0.5-0.8、季戊四醇5-8、异丙醇铝0.3-0.5、异丙醇1-2、聚乙烯吡咯烷酮0.05-0.08、硅烷偶联剂0.1-0.2、正硅酸乙酯3-5、去离子水100-150、浓硝酸0.04-0.06、0.01mol/L的草酸水溶液10-15、无水乙醇5-8，并通过特定的制备方法获得了杂化铝硅气凝胶改性的阻燃聚丙烯发泡板。该专利通过纳米全硫化橡胶粒子对材料进行增韧，并通过杂化铝硅气凝胶的纳米多孔结构提高材料的阻燃效果。但该专利所制备的阻燃聚丙烯发泡板的极限氧指数仅为28.8，可见，杂化铝硅气凝胶的添加并未能使该专利获得更高的阻燃性能。

可见，虽然现有的发泡聚丙烯珠粒技术已经在低导热和高阻燃领域中获得一定成果，但目前的技术仍然有需要改进的地方。

发明内容