[发明专利]一种高效抑烟无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有高效阻燃抑烟功能的无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：包括以下原料及组分：聚丙烯100质量份、硅相容剂1～6质量份、聚磷酸铵15～30质量份、季戊四醇3～15质量份、抗氧剂0.01～1质量份、油酸钠修饰的十二烷基硫酸根型钙镁铝水滑石1～20质量份。

2.根据权利要求1所述的具有高效阻燃抑烟功能的无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述含硅相容剂是一种具有大分子结构的含有硅烷侧链的化合物，其分子量为2000g/mol～10000g/mol。

3.根据权利要求1所述的具有高效阻燃抑烟功能的无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯与三[2,4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯按1:1比例复配。

4.根据权利要求1所述的具有高效阻燃抑烟功能的无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯之中的一种或混合物。

5.根据权利要求1所述的具有高效阻燃抑烟功能的无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：所述的油酸钠修饰的十二烷基硫酸根型钙镁铝水滑石制备方法如下：

(1)采用共沉淀法，取Ca(NO₃)₂·4H₂O、Mg(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O溶于去二氧化碳水中，标记为溶液A，取0.5～2mol NaOH溶于去二氧化碳水中，标记为溶液B，将溶液A、B分别滴加到烧瓶中，常温下搅拌，pH值保持在9～11之间，滴加完毕后继续搅拌1～5h，于60～85℃下晶化13～24h，抽滤，用去二氧化碳水洗涤至中性，60～85℃烘干后，研磨，过60～80目筛(177～250μm)，记为CaMgAl-LDHs。

(2)采用离子交换法，取15g CaMgAl-LDHs与16.2g十二烷基硫酸钠(SDS)溶于去二氧化碳水中，常温下搅拌13～24h，抽滤，用去二氧化碳水洗涤至中性，60～85℃烘干后，研磨，过60～80目筛(177～250μm)，记为SDS-LDHs。

(3)取10g SDS-LDHs溶于去二氧化碳水中，常温下搅拌，加入0.2～1.2g/L的油酸钠，反应13～24h，抽滤后干燥，过60～80目筛(177～250μm)，即得到油酸钠修饰的十二烷基硫酸根型钙镁铝水滑石。

6.根据权利要求5所述的具有高效阻燃抑烟功能的无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：Ca(NO₃)₂·4H₂O、Mg(NO₃)₂·6H₂O和Al(NO₃)₃·9H₂O的摩尔比为1～3:2～3:1～2。

7.根据权利要求1所述的具有高效阻燃抑烟功能的无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于：通过以下方法制备得到：

在聚磷酸铵、季戊四醇、抗氧剂、聚丙烯、油酸钠修饰的十二烷基硫酸根型钙镁铝水滑石使用前，将其置于60～80℃烘箱中烘干8～24h，再按配方称量；首先，将聚丙烯加到转矩流变仪中加热熔融2～5min，设定温度和转速分别为160～190℃和50～80r/min，然后加入预先混合的阻燃剂，密炼12～15min；密炼后的样品放入测试尺寸规格的模具中，并置于设定温度为160～190℃的平板硫化机中预热2～5min，保压2～5min，然后自然冷却至室温即得。