CN101085847A - 一种环保型阻燃性树脂组成物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型阻燃性树脂组成物，其成分质量百分比为：聚丙烯树脂50～90、改性苯乙烯系树脂10～50、相容剂，外加10－30、无机酸金属盐，外加5－15、有机硅氧化物，外加1－10、金属氧化物或有机酸金属盐，外加1－10。本发明的目的是提供一种环保型阻燃性树脂组成物，其具有高效阻燃性，同时燃烧时不会产生有毒有害气体和物质，并且具有低比重及优异的机械性能。

Description

一种环保型阻燃性树脂组成物
技术领域
本发明涉及阻燃性高分子材料技术领域，具体地讲是涉及一种环保型阻燃性树脂组成物。
背景技术
聚丙烯(PP)和ABS的合金材料由于在低比重、耐药品性、抗震性等方面具有优异表现，其阻燃性树脂组成物被广泛应用于电子电器、办公家电、车辆、日用洁具等领域。
这些树脂的阻燃性处理，通常是通过添加含溴或氯等卤族系阻燃剂、或者有机磷系阻燃剂实现的。
但是，卤族系阻燃剂在燃烧过程中会产生二恶英等有毒有害气体和物质，造成环境污染；同时卤族系阻燃剂会对加工机械带来金属腐蚀问题。有机磷系阻燃剂一般必须有较大的添加量，而且兼有可塑剂的作用，会对其制品的机械强度、耐热性等产生负面影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型阻燃性树脂组成物，其具有高效阻燃性，同时燃烧时不会产生有毒有害气体和物质，并且具有低比重及优异的机械性能。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，
环保型阻燃性树脂组成物，其成分质量百分比为：
聚丙烯树脂                        50～90
改性苯乙烯系树脂                  10～50
相容剂，外加                      10-30
无机酸金属盐，外加                5-15
有机硅氧化物，外加                1-10
金属氧化物或有机酸金属盐，外加    1-10。
又，所述的改性苯乙烯系树脂的橡胶含量10～30％，以质量百分比计。
另，所述的相容剂为部分氢化橡胶、完全氢化橡胶或者改性氢化橡胶等弹性体中任选一种或者二种以上。
所述的无机酸金属盐为硫酸钡、硼酸锌中任选一种或者二种以上。
所述的有机硅氧化物为有机硅化合物、聚有机硅氧烷化合物中任选一种或者二种以上。
再者，所述的金属氧化物为氧化铁、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化钡、氧化钾、氧化铜、氧化钙等；有机酸金属盐为硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、二十八碳酸钡、二十八碳酸锌、二十八碳酸钙等。
所述的无机酸金属盐、金属氧化物、有机酸金属盐的平均粒子直径达到纳米级。
在本发明中，
聚丙烯树脂  50～90％，优选为60～80％；若含量达不到50％，其阻燃性不易达到要求；若含量超过90％，其耐冲击性会降低；其为均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯树脂，结晶度在20％以上；同时具有一定的分子量，例如其熔融流动指数相应为0.1-100g/10分的范围。
改性苯乙烯系树脂，10～50％，优选为20～40％，若含量达不到10％，其耐冲击性不易达到要求；若含量超过60％，其阻燃性会降低。
相容剂，外加10-30％；若含量达不到10％，其阻燃性、耐冲击性不易达到要求；若含量超过30％，其阻燃性、耐药品性及成型品表面会降低。其为部分氢化橡胶、完全氢化橡胶或者改性氢化橡胶等弹性体中任选一种、或者二种以上。
无机酸金属盐，外加5-15％。在硫酸钡、硼酸锌中任选一种或者二种以上并用均可。
有机硅氧化物，外加1-10％。其为有机硅化合物、聚有机硅氧烷化合物中任选一种、或者二种以上并用均可。其中带有支链结构的、具有苯基、甲基构造的聚硅氧烷化合物较好；经过氨基、羧基、环氧基、酚基等基团改性的化合物具有更好的效果。
金属氧化物、或者有机酸金属盐，外加1-10，其中任选一种、或者二种以上组合并用均可。金属氧化物为氧化铁、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化钡、氧化钾、氧化铜、氧化钙等。有机酸金属盐有：硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、二十八碳酸钡、二十八碳酸锌、二十八碳酸钙等。这些材料的平均粒子直径达到纳米级。
本发明的阻燃性树脂组成物中，在不损害阻燃性及耐冲击性的前提下，可以添加适量的公认的防滴剂、抗静电剂、抗氧化剂、阻燃助剂、润滑剂、抗菌剂、偶联剂、颜料等，以改善材料的其他性能。
本发明的阻燃性树脂组成物的制造方法，可以通过各种搅拌器、挤出机对各种成分进行混炼、调制。最好使用双螺杆挤出机，经过混炼、排气、造粒，制成本发明的阻燃性树脂组成物。
本发明的有益效果
本发明提出了一种新型的复合阻燃体系，通过较少量阻燃剂的添加，实现了高效的阻燃效果。该环保型阻燃性树脂组成物，其具有高效阻燃性，同时燃烧时不会产生有毒有害气体和物质，并且具有低比重及优异的机械性能。
利用以上制成的阻燃性树脂组成物粒子，可以通过注塑成型、热压成型、平板挤出成型、异型挤出成型、真空成型等公认的成型方法，制成各种注塑件、板材、异型材等制品，广泛应用于车辆零部件、家电制品、办公机器、卫浴洁具等领域。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明进行具体的说明，但本发明的内容并不受以下实施例的任何制约。
按照表1所记载的配比，将各种成分准确称量后，使用高速搅拌机混合均匀；通过双螺杆挤出机(料筒温度：220～240℃)对混合料进行熔融混炼、造粒，制得本发明的阻燃性树脂组成物粒子。将该粒子进行充分干燥后，利用注塑成型机(料筒温度：210～230℃)制成评价用的试验样条。
表1
                                                             单位：质量百分比
聚丙烯树脂 改性苯乙烯系树脂 相容剂 无机酸金属盐 有机硅氧化物     金属氧化物
均聚聚丙烯 无规共聚聚丙烯   ABS树脂，橡胶含量20％   ABS树脂，橡胶含量13％ 部分氢化橡胶 改性氢化橡胶 蜜胺硫酸钡 硼酸锌 低分子量甲基苯基类聚硅氧烷化合物 高分子量甲基苯基类聚硅氧烷化合物 氧化锌
实施例   1   50   50  20   10   - - 5     5
  2   60   40  20   -   10 - 5     5
  3   70   30   20   10   - 4 4     2
  4   85   15  20   8   2 5 5     -
  5   70   30   15  5   8   5 2 3     2
表2
    阻燃性UL-94V试验     耐冲击性KJ/m2
实施例     1     V-1     15
    2     V-1     13
    3     V-0     11
    4     V-0     9
    5     V-0     12
材料的评价方法
实施例中对材料性能的评价方法如下：
(1)阻燃性
依据UL-94V试验标准，样条厚度为2.0mm。
(2)耐冲击性
依据ISO179试验标准，测定了材料的带缺口简支梁冲击强度(KJ/m2)。
从表1、表2的结果可以看出，本发明的组成物具有优异的阻燃性及耐冲击性能，其制品在汽车、电子电器、办公家电、日常用品等领域具有广泛的应用前景。

Claims (9)

1.一种环保型阻燃性树脂组成物，其成分质量百分比为：
聚丙烯树脂                        50～90
改性苯乙烯系树脂                  10～50
相容剂，外加                      10-30
无机酸金属盐，外加                5-15
有机硅氧化物，外加                1-10
金属氧化物或有机酸金属盐，外加    1-10。
2.如权利要求1所述的环保型阻燃性树脂组成物，其特征是，所述的聚丙烯树脂的含量优选为60～80％，以质量百分比计。
3.如权利要求1所述的环保型阻燃性树脂组成物，其特征是，所述的改性苯乙烯系树脂橡胶含量10～30％，以质量百分比计。
4.如权利要求1所述的环保型阻燃性树脂组成物，其特征是，所述的改性苯乙烯系树脂含量优选为20～40％，以质量百分比计。
5.如权利要求1所述的环保型阻燃性树脂组成物，其特征是，所述的相容剂为部分氢化橡胶、完全氢化橡胶或者改性氢化橡胶等弹性体中任选一种或者二种以上。
6.如权利要求1所述的环保型阻燃性树脂组成物，其特征是，所述的有机硅氧化物为有机硅化合物、聚有机硅氧烷化合物中任选一种或者二种以上。
7.如权利要求1所述的环保型阻燃性树脂组成物，其特征是，所述的无机酸金属盐为硫酸钡、硼酸锌中任选一种或者二种以上。
8.如权利要求1所述的环保型阻燃性树脂组成物，其特征是，所述的金属氧化物为氧化铁、氧化铝、氧化镁、氧化钛、氧化锌、氧化钡、氧化钾、氧化铜、氧化钙等；有机酸金属盐为硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、二十八碳酸钡、二十八碳酸锌、二十八碳酸钙等。
9.如权利要求1所述的环保型阻燃性树脂组成物，其特征是，所述的金属氧化物、无机酸金属盐、有机酸金属盐的平均粒子直径达到纳米级。
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