[发明专利]一种磷石膏改性阻燃PP材料的配方及其制备方法

说明书

本申请涉及硫类化合物接触法技术领域，具体涉及一种磷石膏改性阻燃PP材料的制备方法，该材料由以下组分组成：T4401号聚丙烯60—70份、复合助剂10—15份、复合阻燃剂10—15份、石膏粉8—15份；其中复合助剂为PE接枝料，复合阻燃剂为铝基复合阻燃粉。本方案解决如何将磷石膏材料应用至PP材料，提升阻燃性的同时不降低其他特性的问题。

技术领域

本发明涉及硫类化合物接触法技术领域，具体涉及一种磷石膏改性阻燃PP材料的制备方法。

背景技术

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙，此外还含有多种其他杂质。截止2020年，国内磷石膏的年产量均在75Mt左右，其中贵州的产量占据全国第三，占总产量的15％。虽然我国一直提倡磷石膏的高效转化，但由于我国前十年对磷石膏的低利用造成了大量的堆积，近年来又不断大量的产出，导致国内磷石膏的整体消耗率只达到了40.54％(2020年预估)，数据来源于“2021年中国磷石膏行业分析报告-市场规模与发展潜力评估”专业报告。由此可见磷石膏的转化消耗还需要进一步快速得到提升。

现有的磷石膏主要转化应用于建筑材料、制作硫酸、改善土壤、高分子材料添加剂，其中高分子材料添加剂是未来发展的重点。现有的PP塑料的阻燃性较差，在燃烧时表面火焰无法迅速熄灭，且燃烧时会产生大量滴落物，易造成二次燃烧，且自身耐寒性较差，在低温度条件下，长时间使用，自身性能下降，易发生破碎。PP材料又广泛的应用于社会的各个领域，大到油管的铺设，小到每个家庭的下水道连接，都需要使用相应的PP材料制品。截止2020年统计，PP材料的使用量突破1000万吨，突破，销售额超5000亿人民币。由于PP材料需求量变大，磷石膏的需求量也同步提高，磷石膏可用以制作功能建筑材料。如磷石膏在高温时脱掉结晶水，起到降温阻燃作用，具有防火功能。磷石膏本身具有优良的防火阻燃性能，这为将磷石膏应用到PP材料中提供了契机；因此如何对磷石膏进行改性并将其应用到PP材料中，以充分发挥磷石膏阻燃性的同时，又能保证PP材料的其他各项性能是本技术方案要解决的重点问题。

发明内容

本发明在于提供一种磷石膏改性阻燃PP材料的制备方法，以解决如何将磷石膏材料应用至PP材料，提升阻燃性的同时不降低其他特性的问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种磷石膏改性阻燃PP材料的配方，其特征在于，以质量份数计算，由以下组分组成：T4401号聚丙烯60—70份、复合助剂10—15份、复合阻燃剂10—15份、磷石膏粉末8—15份；其中复合助剂为PE接枝料，复合阻燃剂为铝基复合阻燃粉。

此外还提供一种磷石膏改性阻燃PP材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、准备材料：按上述重量份数准备T4401号聚丙烯、复合助剂、复合阻燃剂及磷石膏粉末；

S2、清理改性设备：改性设备为基于密炼机的预混改性造粒成套设备，其中1段混料桶为密炼机的密炼室，2段混料桶为预混改性造粒成套设备进料用混料桶，料管为预混改性造粒成套设备中螺杆所在的料管；清理1段混料桶至无任何杂质的状态，清理改性设备料桶余料，并用T4401号聚丙烯清除料管内的杂料，使挤出材料为透明PP，再用清水将2段混料桶冲洗至无杂质，清洗完成；

S3、混料：将各原材料在70～80℃温度条件下烘干，在1段混料桶内分别加入T4401号聚丙烯、复合阻燃剂、复合助剂进行搅拌，搅拌5min后加入磷石膏粉末，再放入2段混料桶内搅拌3min，混料完毕；

S4、下料调试造粒：调试主机辅机待挤出温度至200～250℃后，正常挤出生产；

本方案的基本原理为：将磷石膏加入PP材料中对PP材料改性，经过搅拌后下料造粒形成颗粒状的成品改性PP阻燃材料。

本方案的有益效果为：