[发明专利]一种高阻燃聚丙烯发泡珠粒及其制备方法与应用

说明书

本发明涉及一种高阻燃聚丙烯发泡珠粒及其制备方法与应用，属于发泡材料技术领域。解决了现有技术中阻燃聚丙烯材料在燃烧过程中燃烧速率快、会产生滴落以及损毁长度大的问题。本发明的发泡珠粒，包括100重量份聚丙烯、20‑40重量份复配阻燃剂、0.1‑5重量份成核剂和1‑10重量份其他助剂。其中，复配阻燃剂由10‑50wt％的膨胀石墨、5‑20wt％的一维棒状材料、10‑30wt％的包覆红磷和20‑50wt％的聚磷酸铵组成。该发泡珠粒发泡制备的发泡材料，在水平燃烧测试过程中，损毁长度较短，在点燃时间结束以后未达到或刚达到25mm标线处，并且燃烧过程中无滴落现象，且能够保持其初始形状。

技术领域

本发明属于发泡材料技术领域，具体涉及一种高阻燃聚丙烯发泡珠粒及其制备方法应用。

背景技术

聚丙烯(PP)是一种性能优良的热塑性合成树脂，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用。

聚丙烯泡沫塑料(EPP)是以聚丙烯树脂为主体，加入发泡剂及其它添加剂制成。它机械强度较好，有优良的抗拉强度和柔韧性，弹性摩擦系数大，耐磨性能好，绝热性优良，无毒、无味。故而，聚丙烯泡沫塑料由于其独特而优越的性能成为泡沫塑料行业中的热点。

目前，EPP材料面临的一个问题就是其阻燃性能难以满足一些场合的使用要求。对此，研究者进行了大量的研究。例如中国专利CN107857935，通过在聚丙烯发泡珠粒中添加氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵以及三氧化二锑等阻燃配方，获得了能够离火自熄的阻燃聚丙烯发泡微珠，拓宽了EPP珠粒的应用领域。中国专利CN107828134，制备了一种高导电高阻燃聚丙烯发泡珠粒，其通过加入有机阻燃剂如氯化石蜡、十溴二苯醚和/或聚磷酸铵。中国专利CN109401172，通过添加硼砂、三氧化二锑、红磷等阻燃剂，制备了一种黑色高阻燃聚丙烯发泡珠粒；所述的阻燃剂是木质素或有机粘土中的一种或两种组合物；其中木质素是木浆木质素，未经任何改性处理；有机粘土是经胺系有机化合物改性的蒙脱土。中国专利CN102807707提供一种无卤阻燃聚丙烯发泡体，阻燃剂30-110份，选自以下物质：红磷、磷酸酯类阻燃剂硼酸锌、聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐、聚磷酸盐或季戊四醇。中国专利CN106566076提供了一种阻燃聚丙烯发泡珠粒及其生产工艺，其阻燃体系的重量份的组分构成为:纳米二氧化硅:6.7-6.9份，气相法白炭黑:2.5-2.7份，甲基含氢硅油:91-93份，羟基聚二甲基硅氧烷:7.7-7.9份，乙烯基三甲氧基硅烷:8-10份，聚磷酸铵:3.5-3.7份。中国专利CN110317399B公开了一种膨胀阻燃聚丙烯轻量化材料及其连续挤出发泡制备方法，采用膨胀型阻燃剂，所述膨胀型阻燃剂由酸源、碳源和气源三部分组成，酸源为聚磷酸铵、磷酸三苯酯、硼酸、磷酸铵盐中的至少一种；碳源为环糊精、季戊四醇中的至少一种；气源为三聚氰胺、双氰胺中的至少一种，获得了较好的阻燃效果。

本申请的发明人发现，阻燃聚丙烯材料在使用过程中即便达到了氧指数要达到30％甚至更高，以及离火自熄外的效果，还存在以下缺陷：阻燃聚丙烯材料在燃烧过程中存在明显的滴落以及塌陷，并且在有火源(例如水平燃烧测试时)情况下，材料燃烧速率较快，燃烧过程中滴落现象明显，材料损毁长度较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术中，阻燃聚丙烯材料在燃烧过程中燃烧速率快、产生滴落以及损毁长度大的问题，提供一种氧指数达到30％以上，燃烧过程中无滴落，材料燃烧损毁长度短，燃烧后材料能保持初始形状的高阻燃聚丙烯发泡珠粒及其制备方法与应用，进一步拓宽聚丙烯发泡珠粒的应用领域。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

本发明提供一种高阻燃聚丙烯发泡珠粒，包括：