CN102627805B - 一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯 - Google Patents

一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯 Download PDF

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Abstract

一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，属于高分子材料技术领域。其特征在于含有下述重量份的组分：共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯、阻燃剂、紫外吸收剂、光稳定剂、抗氧剂、抗铜害剂和加工助剂。本发明的聚丙烯具有优异的力学性能以及高阻燃、高耐候效果。

Description

一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯
技术领域
 本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯。
背景技术
目前，聚丙烯阻燃材料已较普遍，但在此基础上生产环保型高阻燃高耐候聚丙烯材料则有以下问题存在：
聚丙烯材料自身耐候性较差，作为外观部件的话，在紫外线的照射下，明显发黄变色，严重影响其外观。另外，目前市面上较多的阻燃材料所使用的阻燃剂为溴系阻燃剂，且添加量较大。溴系阻燃剂在使用过程中，会释放会溴素，导致产品变黄变色，同时引起产品表面光泽度降低，其废弃物对人类及生活的环境都将造成一定的污染。
因此，针对现有的不足情况，我们对阻燃、耐候的聚丙烯材料进行了深入研究，研发出高耐候、高阻燃效果的无卤环保的聚丙烯材料。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种具有优异的力学性能以及高阻燃、高耐候效果的改性聚丙烯材料技术方案。
所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯,其特征在于含有下述重量份的组分：
共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯40～90份  
阻燃剂20～50份                    
紫外吸收剂0.1～1份
光稳定剂0.1～1份 
抗氧剂0～2.0份 
抗铜害剂0～1.0 份
加工助剂0～2.0份；
所述的阻燃剂为无卤环保阻燃剂，包括氮磷系阻燃剂和无机阻燃剂中一种或一种以上的混合物。
所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯,其特征在于含有下述重量份的组分：
共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯50～60份  
阻燃剂35～45份                    
紫外吸收剂0.1～0.3份
光稳定剂0.1～0.2份 
抗氧剂0.1～0.2份 
抗铜害剂0.1～0.2份
加工助剂0.1～0.4份。
所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯,其特征在于所述的共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为50～150g/10min的共聚聚丙烯；所述的均聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为10～100g/10min的均聚聚丙烯。
所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯,其特征在于所述的氮磷系阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐、氮磷系阻燃剂JLS-PNP系列、磷酸酯和氧化膦中一种或一种以上的混合物；所述的无机阻燃剂为Mg(OH)2、Al(OH)3和红磷中一种或一种以上的混合物。
所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，其特征在于所述的紫外吸收剂为水杨酸苯酯、UV-P和二苯甲酮中一种或一种以上的混合物。
所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，其特征在于所述的光稳定剂为UV-744和UV-622中一种或一种以上的混合物。
所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1034、抗氧剂618和抗氧剂300中一种或一种以上的混合物。
所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，其特征在于所述的抗铜害剂为MD 1024、CL-09-367、Mark CDA-1和1,2-双（2-羟基苯甲酰）肼中一种或一种以上的混合物。
所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，其特征在于所述的加工助剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、油酸酰胺和聚乙烯蜡中一种或一种以上的混合物。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和优异效果：1）本发明使用了无卤环保型阻燃剂，避免了卤素成分对人体和环境的污染，同时也避免了在受光、受热过程中卤素元素的释放，因卤素元素本身带有颜色，故会对材料的色差产生影响，影响材料的耐候性，因此我们采用无卤阻燃剂，大大提高了材料的耐候性；2）本发明所制得的环保型高阻燃高耐候聚丙烯材料在保证优异的高耐候、高阻燃(V0级)性能的同时，通过原料PP和无卤阻燃剂较好的相容性，使得阻燃剂与基料PP更好的结合，体现出较高的力学性能，拉伸强度比现有产品提高30%以上，冲击强度提高66%以上，弯曲强度提高30%以上，弹性模量提高29%以上，适合应用于各种高要求的家电产品材料；3）本发明所制得的聚丙烯材料，流动性好，易于制备薄壁制件，避免制件因缺料不良发生，同时可降低注塑温度，对降低产品的能耗有较大的帮助。
具体实施方式
以下结合实施例来进一步说明本发明，本发明所用的份数均为重量份。
阻燃剂又称耐火剂，可提高材料的耐火性能，添加材料中可提高材料因不良而发生的火灾；紫外吸收剂主要起到吸收紫外线，避免材料受到紫外线的作用而发生氧化断裂；光稳定剂的主要作用为，屏蔽或反射紫外线，保护塑料基团不受氧化和被氧化，同时捕获被氧化的自由基，防止再氧化发生；抗氧剂主要起到抑制和减缓高分子材料的自动氧化反应的作用，同时防止聚合物因加工或使用过程导致的褪色及老化的作用；抗铜害剂的作用为抑制金属离子对树脂材料的催化氧化；加工助剂的加入可提高材料的可加工性、脱模性、润滑性和产品配方的分散性。
实施例1
将共聚聚丙烯和均聚聚丙烯60份、阻燃剂三聚氰胺多聚磷酸盐40份、抗氧剂1010 0.05份、抗氧剂618 0.05份、紫外吸收剂水杨酸苯酯0.1份、光稳定剂UV-744 0.1份、抗铜害剂MD 1024 0.1份、加工助剂聚乙烯蜡0.4份，依次加入到高混机中，充分混合3-5min后，投入双螺杆挤出机混合熔融，再制标准试片进行耐候性能、阻燃性能、力学性能测试。
实施例1中共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为50～150g/10min的共聚聚丙烯，优选为熔融指数为80～120g/10min的共聚聚丙烯；所述的均聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为10～100g/10min的均聚聚丙烯，优选为熔融指数为50～80g/10min的均聚聚丙烯。
对按实施例1得到的本发明材料，通过对材料进行耐阻燃性、耐候性、初期力学性能确认，测试结果参见下表：
表1
Figure 420766DEST_PATH_IMAGE001
实施例2
将共聚聚丙烯或/和均聚聚丙烯70份、阻燃剂JLS-PNP系列15份、阻燃剂Mg(OH)215份、抗氧剂1076 1.0份、抗氧剂300 0.1份、抗氧剂1034 0.1份、紫外吸收剂UV326 0.1份、紫外吸收剂二苯甲酮0.2份、光稳定剂UV-744 0.1份、光稳定剂UV-622 0.1份、抗铜害剂CL-09-367 0.05份、抗铜害剂Mark CDA-1 0.15份、加工助剂硬脂酸钙、硬脂酸锌、油酸酰胺各0.2份，依次加入到高混机中，充分混合3-5min后，投入双螺杆挤出机混合熔融，再制标准试片进行耐候性能、阻燃性能、力学性能测试。
实施例2中共聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为50～150g/10min的共聚聚丙烯，优选为熔融指数为80～120g/10min的共聚聚丙烯；所述的均聚聚丙烯为在230℃、2.16KG测试条件下的熔融指数为10～100g/10min的均聚聚丙烯，优选为熔融指数为50～80g/10min的均聚聚丙烯。
对按实施例2得到的本发明材料，通过对材料进行耐阻燃性、耐候性、初期力学性能确认，测试结果参见下表：
表2
Figure 878292DEST_PATH_IMAGE002
实施例3
将共聚聚丙烯或/和均聚聚丙烯40份、阻燃剂磷酸酯8份、阻燃剂氧化膦8份、阻燃剂红磷4份、抗氧剂1010 0.3份、抗氧剂300  0.2份、紫外吸收剂水杨酸苯酯0.15份、紫外吸收剂UV-P 0.25份、光稳定剂UV-744 0.5份、抗铜害剂1,2-双（2-羟基苯甲酰）肼0.5份、加工助剂油酸酰胺0.5份、加工助剂聚乙烯蜡0.5份，依次加入到高混机中，充分混合3-5min后，投入双螺杆挤出机混合熔融，再制标准试片进行耐候性能、阻燃性能、力学性能测试。
对按实施例3得到的本发明材料，通过对材料进行耐阻燃性、耐候性、初期力学性能确认，测试结果参见下表： 
表3
Figure 692665DEST_PATH_IMAGE003
实施例4
将共聚聚丙烯或/和均聚聚丙烯90份、阻燃剂Al(OH)3 50份、抗氧剂1010 1份、紫外吸收剂二苯甲酮 1份、光稳定剂UV-744  1份、抗铜害剂 MD 1024 1份、加工助剂硬脂酸锌2份，依次加入到高混机中，充分混合3-5min后，投入双螺杆挤出机混合熔融，再制标准试片进行耐候性能、阻燃性能、力学性能测试。
对按实施例4得到的本发明材料，通过对材料进行耐阻燃性、耐候性、初期力学性能确认，测试结果参见下表：
表4
Figure 328176DEST_PATH_IMAGE004
综上所述，本发明的材料为高耐候、高阻燃V0级的改性聚丙烯材料，环保、低毒、价廉，适用于工业化规模生产，且适用于各种高性能要求的产品材料。

Claims (5)

1.一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯,其特征在于含有下述重量份的组分：
共聚聚丙烯和/或均聚聚丙烯50～60份  
阻燃剂35～45份                    
紫外吸收剂0.1～0.3份
光稳定剂0.1～0.2份 
抗氧剂0.1～0.2份 
抗铜害剂0.1～0.2份
加工助剂0.1～0.4份；
所述的阻燃剂为氮磷系阻燃剂和无机阻燃剂中一种以上的混合物；
所述的共聚聚丙烯为在230℃、2.16kg测试条件下的熔融指数为50～150g/10min的共聚聚丙烯；所述的均聚聚丙烯为在230℃、2.16kg测试条件下的熔融指数为10～100g/10min的均聚聚丙烯；
所述的氮磷系阻燃剂为三聚氰胺多聚磷酸盐、氮磷系阻燃剂JLS-PNP系列、磷酸酯和氧化膦中一种以上的混合物；所述的无机阻燃剂为Mg(OH)2、Al(OH)3和红磷中一种以上的混合物；
所述的抗铜害剂为MD 1024、Mark CDA-1和1,2-双（2-羟基苯甲酰）肼中一种以上的混合物。
2.如权利要求1所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，其特征在于所述的紫外吸收剂为水杨酸苯酯、UV-P和二苯甲酮中一种以上的混合物。
3.如权利要求1或2所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，其特征在于所述的光稳定剂为UV-744和UV-622中一种以上的混合物。
4.如权利要求1或2所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1034、抗氧剂618和抗氧剂300中一种以上的混合物。
5.如权利要求1或2所述的一种环保型高阻燃高耐候聚丙烯，其特征在于所述的加工助剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、油酸酰胺和聚乙烯蜡中一种以上的混合物。
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