CN102558687A

CN102558687A - 一种高韧性阻燃聚丙烯材料、制备方法及其应用

Info

Publication number: CN102558687A
Application number: CN2010106080340A
Authority: CN
Inventors: 宋伟华
Original assignee: Hefei Genius New Materials Co Ltd
Current assignee: Hefei Genius New Materials Co Ltd
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-11

Abstract

本发明属于高分子材料改性技术领域和加工技术领域，公开了一种高韧性阻燃聚丙烯材料、制备方法及其应用。本发明的聚丙烯材料包括以下组分和重量份：聚丙烯83～94份，复配阻燃剂6～16份，润滑剂0.3～0.5份和抗氧剂0.1～0.4份。该聚丙烯材料由以下方法制备：将聚丙烯83～94份，复配阻燃剂6～16份，润滑剂0.3～0.5份，抗氧剂0.1～0.4份，放入高速混合机中混合3～5分钟，然后将混合物加入挤出机中，挤出并切粒得到聚丙烯材料。本发明赋予阻燃聚丙烯材料较高的冲击强度、外观光亮、无阻燃剂析出；良好的热密封性能，有效防止了硫酸的泄漏，滞燃性能可以满足GD 01-2006标准，为阻燃铅酸蓄电池外壳提供一种新材料。

Description

一种高韧性阻燃聚丙烯材料、制备方法及其应用

技术领域

本发明属于高分子材料改性技术领域和加工技术领域，具体涉及一种高韧性阻燃聚丙烯材料、制备方法及其应用。

背景技术

聚丙烯是一种热塑性塑料，比重轻，成品表面硬度大，弹性高，耐热性、化学稳定性、绝缘性良好，被广泛应用于生产、生活的诸多领域。高冲击强度的聚丙烯材料也广泛用于制造蓄电池外壳。但是聚丙烯(PP)极易燃烧，极限氧指数(LOI)仅为17.4～18.5，且燃烧时熔滴严重，容易传播火焰引起火灾，使其应用存在不安全因素。这使得PP在电子电气、通讯器材、汽车、电器、建筑材料等行业应用受到限制。为了符合阻燃特性要求，必须对PP进行改性。通过增添阻燃剂提高PP的阻燃性能扩大其应用范围。

铅酸蓄电池外壳，要求有较高的抗冲击性能，外壳要承受落球冲击；电池槽与盖之间的结合通过热密封，要求外壳材料具有较好的热密封性能，长期与密度为1.2～1.4g/ml的硫酸接触不影响材料的使用性能，产品表面无阻燃剂析出。

目前市场上的阻燃聚丙烯蓄电池外壳的热封性能常常达不到蓄电池外壳材料的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有优良的阻燃性能与机械性能的聚丙烯材料。

本发明的另一目的是提供一种上述聚丙烯材料的制备方法。

本发明的第三个目的是提供上述聚丙烯材料作为铅酸蓄电池外壳料的用途。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种聚丙烯材料，该材料包括以下组分和重量份：

聚丙烯 83～94份，

复配阻燃剂 6～16份，

抗氧剂 0.1～0.4份，

润滑剂 0.3～0.5份。

所述聚丙烯为熔融指数为1～30g/10min的共聚聚丙烯。

所述的复配阻燃剂是由阻燃剂和阻燃协效剂组成的，其中阻燃剂为溴系阻燃剂，阻燃协效剂为三氧化二锑，优选质量比为3∶1的八溴醚与三氧化二锑的复配物或者十溴二苯乙烷与三氧化二锑的复配物。

所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选自受阻酚或硫酯类抗氧剂中的一种或者几种的混合物，优选抗氧剂1010；辅抗氧剂选自亚磷酸盐或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或者几种的混合物，优选抗氧剂618或抗氧剂168等。

所述的润滑剂选自硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种。

本发明还提供了一种上述聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

将聚丙烯83～94份，复配阻燃剂6～16份，润滑剂0.3～0.5份，抗氧剂0.1～0.4份，放入高速混合机中混合3～5分钟，然后将混合物加入挤出机中，挤出并切粒得到聚丙烯材料。

所述的挤出机为双螺杆挤出机，挤出机的料筒温度为180～200℃。

本发明的聚丙烯材料，其性能符合铅酸蓄电池外壳材料的性能要求，因此，本发明的技术方案包括本发明的聚丙烯材料作为铅酸蓄电池外壳料的用途。

本发明同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明的材料具有优良的阻燃性能与机械性能，且在蓄电池制造过程中热封性能好，为国内蓄电池领域提供一种新材料。

2、本发明赋予阻燃聚丙烯材料较高的冲击强度、外观光亮、无阻燃剂析出；良好的热密封性能，有效防止了硫酸的泄漏，滞燃性能可以满足GD 01-2006标准，为阻燃铅酸蓄电池外壳提供一种新材料。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明。

材料的综合力学性能通过测试所得的拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度以及阻燃性能进行判断。

实施例1

将93.5份聚丙烯(PP)燕山石化K8303，6份质量比为3∶1的八溴醚与三氧化二锑的复配物，0.3份硬脂酸钙，0.1份抗氧剂1010，0.1份抗氧剂168，放入高速混合机中混合3～5分钟，然后将混合物加入双螺杆挤出机中，挤出机温度控制在180～200℃范围内，挤出并切粒得到聚丙烯材料。材料的各项性能测试结果见表1。

实施例2

将90.5份聚丙烯(PP)燕山石化K8303，9份质量比为3∶1的八溴醚与三氧化二锑的复配物，0.3份硬脂酸钙，0.1份抗氧剂1010，0.1份抗氧剂168，放入高速混合机中混合3～5分钟，然后将混合物加入双螺杆挤出机中，挤出机温度控制在180～200℃范围内，挤出并切粒得到聚丙烯材料。材料的各项性能测试结果见表1。

实施例3

将87.2份聚丙烯(PP)燕山石化K8303，12份质量比为3∶1的八溴醚与三氧化二锑的复配物，0.5份硬脂酸钙，0.15份抗氧剂1010，0.15份抗氧剂168，放入高速混合机中混合3～5分钟，然后将混合物加入双螺杆挤出机中，挤出机温度控制在180～200℃范围内，挤出并切粒得到聚丙烯材料。材料的各项性能测试结果见表1。

实施例4

将83.1份聚丙烯(PP)燕山石化K8303，16份质量比为3∶1的八溴醚与三氧化二锑的复配物，0.5份硬脂酸钙，0.2份抗氧剂1010，0.2份抗氧剂168，放入高速混合机中混合3～5分钟，然后将混合物加入双螺杆挤出机中，挤出机温度控制在180～200℃范围内，挤出并切粒得到聚丙烯材料。材料的各项性能测试结果见表1。

表1

测试项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	检测标准
						弯曲强度(MPa)	29.8	29.1	29	29.2	GB/T 9341
弯曲模量(MPa)	1037	1017	985	976	GB/T 9341
						拉伸强度(MPa)	25	24.7	24.1	24.0	GB/T 1040
断裂伸长率(％)	358	364	340	360	GB/T 1040
						缺口冲击(KJ/m²)	67	62	56	51	GB/T 1043
无缺口冲击(KJ/m²)	4JNB	4JNB	4JNB	4JNB	GB/T 1043
						熔指(g/10min)	2.7	3.2	3	2.9	GB/T 3682
阻燃性	FV-2	FV-2	FV-2	FV-2	GB/T 2408

从实施例1～4的性能数据可以看出，本发明提供的材料冲击强度较高。该材料经过注塑成蓄电池外壳制件，其热封性能良好，低温冲击性能和滞燃性能也可以达到蓄电池外壳的要求。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种聚丙烯材料，其特征在于：该材料包括以下组分和重量份，

聚丙烯 83～94份，

复配阻燃剂 6～16份，

抗氧剂 0.1～0.4份，

润滑剂 0.3～0.5份。

2.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于：所述聚丙烯为熔融指数为1～30g/10min的共聚聚丙烯。

3.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于：所述的复配阻燃剂是由阻燃剂和阻燃协效剂组成的，其中阻燃剂为溴系阻燃剂，阻燃协效剂为三氧化二锑。

4.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于：所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂，主抗氧剂选自受阻酚或硫酯类抗氧剂中的一种或者几种的混合物；辅抗氧剂选自亚磷酸盐或亚磷酸酯类抗氧剂中的一种或者几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的聚丙烯材料，其特征在于：所述的润滑剂选自硬脂酸锌或硬脂酸钙中的一种。

6.权利要求1至5任一所述的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：将聚丙烯83～94份，复配阻燃剂6～16份，润滑剂0.3～0.5份，抗氧剂0.1～0.4份，放入高速混合机中混合3～5分钟，然后将混合物加入挤出机中，挤出并切粒得到聚丙烯材料。

7.根据权利要求6所述的聚丙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的挤出机为双螺杆挤出机，挤出机的料筒温度为180～200℃。

8.权利要求1至5中任一权利要求所述的聚丙烯材料用于铅酸蓄电池外壳料的用途。