CN101759928B - 一种填充阻燃型聚丙烯组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种填充阻燃型聚丙烯组合物，属于阻燃产品的技术领域。由聚丙烯树脂、主阻燃剂、辅助阻燃剂、填充物滑石粉和玻纤、润滑剂以及抗氧剂受阻酚类和亚磷酸酯类组成；各组成物的掺入量分别是：聚丙烯树脂499～579重量份、滑石粉180～220重量份、玻璃纤维30～70重量份、主阻燃剂100～150重量份、辅助阻燃剂氧化锑20～30重量份，氢氧化镁20～60重量份，润滑剂硬脂酸钙5重量份，抗氧剂4～6重量份。根据以上技术方案提出的填充阻燃聚丙烯组合物，由于不仅具有良好的阻燃性和机械性能，而且具有极低的铅含量，所以可作为各种电器的外壳和家具的内外饰件。

Description

一种填充阻燃型聚丙烯组合物
技术领域
本发明涉及一种填充阻燃型聚丙烯组合物，属于阻燃产品的技术领域。
背景技术
聚丙烯由于其优异的加工性，耐化学性和机械强度，广泛用于家用电器、建筑构件、室内装饰材料和汽车部件中。然而，聚丙烯本身极易燃烧，随着对塑料安全性要求的提高，很多场合都要求聚丙烯必须阻燃。因此很多研究已经进行，添加各种有机、无机或磷系的阻燃剂到聚丙烯里达到阻燃目的。
聚丙烯由于是结晶型高分子，做到高的阻燃等级比较困难，因此比较常见的是做到V2级。但是用于电器的聚丙烯必须通过灼热丝750度以上的测试，V2级的聚丙烯很难通过750度测试。
处于成本和性能的考虑，目前大多数情况下厂家采用滑石粉填充阻燃聚丙烯，所用的阻燃剂主要为十溴二苯醚和三氧化二锑。随着欧盟ROHS指令的推行，多溴联苯醚被禁用，十溴二苯醚也被禁止，但因此很多厂家都用十溴二苯乙烷替代十溴二苯醚。十溴二苯乙烷价格昂贵，大大提高了成本。
电机外壳要有高的刚性，阻燃性，必须通过750度灼热丝实验。
目前由于原油价格的上涨，聚丙烯原料的价格大涨，三氧化二锑的价格也一直处于高位，因此发明一种低成本的，填充的具有优异阻燃性能的聚丙烯材料就很有意义。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种具有优异阻燃性和机械性能并且铅含量很低的填充阻燃聚丙烯组合物。
本发明的上述目的可以通过以下技术方案实现：
这种填充阻燃型聚丙烯组合物，由聚丙烯树脂、主阻燃剂、辅助阻燃剂、填充物滑石粉和玻纤、润滑剂以及抗氧剂受阻酚类和亚磷酸酯类组成；各组成物的掺入量分别是：聚丙烯树脂499～579重量份、滑石粉180～220重量份、玻璃纤维30～70重量份、主阻燃剂100～150重量份、辅助阻燃剂氧化锑20～30重量份，氢氧化镁20～60重量份，润滑剂硬脂酸钙5重量份，抗氧剂4～6重量份。
所述的聚丙烯树脂为MFI(熔融指数)在5～15g/10min的几种不同流动性的均聚聚丙稀的一种或几种。优选高结晶的均聚PP。高结晶PP具有高的模量，做基材可以使材料有很好的性能。
所述的滑石粉为1250-5000目硬脂酸处理过的滑石粉。优选1250目滑石粉。
所述的玻璃纤维为直径为8-12微米的处理过的无捻粗纱。
所述的主阻燃剂为八溴醚。八溴醚与PP的相容性好，不容易析出，对PP的性能影响不大，特别适合阻燃填充PP。
所述的辅助阻燃剂为超细低铅三氧化二锑的粒径0.3～0.5微米。普通三氧化二锑的铅含量在300～800ppm，经过特殊处理的低铅三氧化二锑的铅含量为50ppm以下，市场有售。
所述的辅助阻燃剂为5000-10000目的超细氢氧化镁，优选2微米。氢氧化镁不仅能起到辅助阻燃的作用，而且还能抑烟；可以减少三氧化二锑的用量，降低铅含量。
所述的润滑剂为EBS和硬脂酸盐中的一种或两种；优选硬脂酸钙。
所述的抗氧剂为受阻酚类主抗氧剂和亚磷酸酯类辅助抗氧剂。受阻酚类主抗氧剂为Ciba公司生产的1010，亚磷酸酯类辅助抗氧剂选自168和619。抗氧剂优选1010和168。
根据以上技术方案提出的填充阻燃聚丙烯组合物，由于不仅具有良好的阻燃性和机械性能，而且具有极低的铅含量，所以可作为各种电器的外壳和家具的内外饰件。
具体实施方式
下面实施例进一步描述本发明，但所述实施例仅用于说明本发明而不是限制本发明。
聚丙烯树脂和各种添加剂经高混机高速混匀后，经双螺杆挤出机进行熔融挤出，再经过冷却造粒就可得该组合物，工艺温度为200—210℃。粒料经过注塑机注塑成各种样条。
采用下列物料：
聚丙烯   上海石化生产，均聚，MFI为10g/10min，牌号M1200HS
聚丙烯   韩国SK，共聚，MFI为10g/10min，牌号Bx3500
玻纤     巨石集团  无捻粗纱ER-13
滑石粉   1250目  海城滑石粉厂
八溴醚  广东宇清化工
超细三氧化二锑  上海科莹化工  低铅
10000目氢氧化镁   上海跃江钛白粉厂
硬脂酸钙   山东海化
抗氧剂1010   瑞士Ciba生产的Irganox  1010
抗氧剂168   瑞士Ciba生产的Irganox  168
密度按ASTM D1238测试
MFI按照ASTM D1238测试
拉伸强度按ASTM D638测试
弯曲模量按ASTM D790测试
冲击强度和缺口冲击强度按ASTM D256测试。
热变形温度按照ASTM D648测试
根据美国UL94标准测试垂直燃烧性能。
以下给出本发明的实施例，并进一步阐述本发明。
实施例1～3的配方：
 
配方 对照例 实施例1 实施例2 实施例3
基础树脂 聚丙烯M1200HS 505 579 579 549
填充剂 滑石粉 200 180 200 220
填充剂 玻纤 50 70 50 30
主阻燃剂 十溴二苯乙烷 180
主阻燃剂 八溴醚 100 120 150
辅助阻燃剂 三氧化二锑 60 30 20 20
辅助阻燃剂 氢氧化镁 30 20 20
润滑剂 硬脂酸钙 5 5 5
抗氧剂 168 3 4 3 3
抗氧剂 1010 2 2 3 3
材料的测试结果如下：
 
性能 对照例1 实施例1 实施例2 实施例3
密度 1.28 1.24 1.24 1.23
MFIg/10min 12 10 11 12
拉伸强度 MPa 33 42 38 34
弯曲模量 MPa 3200 3500 3400 3200
缺口冲击强度KJ/m2 2.5 4.0 3.5 3.2
热变形温度℃ 130 135 134 132
灼热丝750度 通过 通过 通过 通过
外观 玻纤外露 稍有外露 好 好
实施例4～6的配方：
 
配方 对照例 实施例4 实施例5 实施例6
基础树脂 聚丙烯BX3500 505 539 519 499
填充剂 滑石粉 200 190 210 220
填充剂 玻纤 50 70 50 40
主阻燃剂 十溴二苯乙烷 180
主阻燃剂 八溴醚 120 140 150
辅助阻燃剂 三氧化二锑 60 30 20 20
辅助阻燃剂 氢氧化镁 40 50 60
润滑剂 硬脂酸钙 5 5 5
抗氧剂 168 3 4 3 3
抗氧剂 1010 2 2 3 3
材料的测试结果如下：
 
性能 对照例 实施例4 实施例5 实施例6
密度 1.28 1.26 1.26 1.26
MFI g/10min 10 10 11 12
拉伸强度 MPa 31 42 38 34
弯曲模量 MPa 3100 3200 3200 3300
缺口冲击强度KJ/m2 4.5 4.8 4.5 4.2
热变形温度℃ 132 133 132 130
灼热丝750度 通过 通过 通过 通过
外观 玻纤外露 稍有外露 好 好
由上面的实施例可知不管均聚还是共聚体系都有良好的性能和外观，并且减少了密度，降低了铅含量。

Claims (8)

1.一种填充阻燃型聚丙烯组合物，按重量份的配方为：聚丙烯树脂M1200HS579 重量份、滑石粉 200 重量份、玻璃纤维 50 重量份、八溴醚 120 重量份、三氧化二锑 20 重量份，氢氧化镁 20 重量份，润滑剂硬脂酸钙 5 重量份，抗氧剂168 3 重量份，抗氧剂 1010 3 重量份。
2.一种填充阻燃型聚丙烯组合物，按重量份的配方为：聚丙烯树脂M1200HS549 重量份、滑石粉 220 重量份、玻璃纤维 30 重量份、八溴醚 150 重量份、三氧化二锑 20 重量份，氢氧化镁 20 重量份，润滑剂硬脂酸钙 5 重量份，抗氧剂168 3 重量份，抗氧剂1010 3 重量份。
3.一种填充阻燃型聚丙烯组合物，按重量份的配方为：聚丙烯树脂BX3500519 重量份、滑石粉 210 重量份、玻璃纤维 50 重量份、八溴醚 140 重量份、三氧化二锑 20 重量份，氢氧化镁 50 重量份，润滑剂硬脂酸钙 5 重量份，抗氧剂168 3重量份，抗氧剂 1010 3 重量份。
4.一种填充阻燃型聚丙烯组合物，按重量份的配方为：聚丙烯树脂BX3500499 重量份、滑石粉 220 重量份、玻璃纤维 40 重量份、八溴醚 150 重量份、三氧化二锑 20 重量份，氢氧化镁 60 重量份，润滑剂硬脂酸钙 5 重量份，抗氧剂168 3 重量份，抗氧剂 1010 3重量份。
5.根据权利要求1-4任意之一的一种填充阻燃型聚丙烯组合物，其特征在于：所述的滑石粉为1250目硬脂酸处理过的滑石粉。
6.根据权利要求1-4任意之一的一种填充阻燃型聚丙烯组合物，其特征在于：所述的玻璃纤维为直径为8-12微米的处理过的无捻粗纱。
7.根据权利要求1-4任意之一的一种填充阻燃型聚丙烯组合物，其特征在于：所述的超细低铅三氧化二锑，粒径为0.3～0.5微米。
8.根据权利要求1-4任意之一的一种填充阻燃型聚丙烯组合物，其特征在于：所述的氢氧化镁为5000目。
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