CN102702619A

CN102702619A - 薄壁管用阻燃pp粒子及其制备方法、薄壁管和蜂窝材料

Info

Publication number: CN102702619A
Application number: CN201210193351XA
Authority: CN
Inventors: 沈泉锦; 沈宗华; 杨国刚; 姚军民; 周英牡; 董辉; 王楠; 马忠贤
Original assignee: HANGZHOU HOLYCORE COMPOSITE MATERIAL CO Ltd
Current assignee: HANGZHOU HOLYCORE COMPOSITE MATERIAL CO Ltd
Priority date: 2012-06-11
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2032-06-11
Also published as: CN102702619B

Abstract

本发明公开了一种薄壁管用阻燃PP粒子，以及制备该阻燃PP粒子的制备方法、采用该阻燃PP粒子制成的薄壁管和采用该薄壁管制成的蜂窝材料。该阻燃PP粒子，其组成按质量配比为：PP树脂77-81%，聚磷酸铵6-9%，季戊四醇2-3%，聚酰胺2-4%，醋酸铬0.1-2%，增韧剂1-4%，润滑剂1-2%，复合抗氧剂0.5-1%。本技术方案具有优异的阻燃性能和力学性能。

Description

薄壁管用阻燃PP粒子及其制备方法、薄壁管和蜂窝材料

技术领域

本发明涉及一种薄壁管用阻燃PP粒子，以及制备该阻燃PP粒子的制备方法、采用该阻燃PP粒子制成的薄壁管和采用该薄壁管制成的蜂窝材料。

背景技术

PP蜂窝材料质量轻、强度大、刚高度，具有防震、保温、隔热隔音等优点，还具有防潮、抗腐蚀等特点，拥有广阔的发展空间，被广泛应用在建筑、汽车船舶制造、家具制造、材料包装和运输业等等。PP蜂窝的制备过程包括：1.通过螺杆挤出机使PP粒子挤出成型为薄壁管；2.在模具中使薄壁管粘接集束，即为PP蜂窝。一方面应用于蜂窝薄壁管的PP粒子具有一定的特殊性，必须使PP管在壁厚较小时具有较大的力学性能；另一方面PP由于内在的易燃性和燃烧出现的滴落现象，进而限制了其在建筑行业上的应用，因而具有优异防火性能的薄壁管用阻燃PP粒子有非常大的开发前景。应用于PP的传统阻燃体系一般用量较大，这极大地降低了PP的力学性能，减小了其使用范围。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的之一是提供一种薄壁管用阻燃PP粒子，具有优异的阻燃性能和力学性能。

本发明的目的之二是提供上述薄壁管用阻燃PP粒子的制备方法。

本发明的目的之三是提供采用上述薄壁管用阻燃PP粒子制成的薄壁管。

本发明的目的之四是提供上述薄壁管制成的蜂窝材料。

为了达到上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种薄壁管用阻燃PP粒子，其组成按质量配比为：PP树脂77-81%，聚磷酸铵6-9%，季戊四醇2-3%，聚酰胺2-4%，醋酸铬0.1-2%，增韧剂1-4%，润滑剂1-2%，复合抗氧剂0.5-1%。

作为优选，所述PP树脂为聚丙烯，相对密度为0.91-0.92g/cm³，熔点为160-168℃，熔融指数为3.4-4.0g/10min。

作为优选，所述聚磷酸铵聚合度为1700-2200，通过环氧树脂包覆微胶囊化。

作为优选，所述聚酰胺分子量为8000-100000。

上述的薄壁管用阻燃PP粒子的制备方法，包括以下步骤：1）、将PP树脂、聚磷酸铵、季戊四醇、聚酰胺、醋酸铬、增韧剂、润滑剂和复合抗氧剂在混合釜中搅拌均匀；2）、将步骤1）处理过的原料加入双螺杆挤出机熔融挤出造粒。

作为优选，所述步骤2）中双螺杆挤出机温度如下：一区190℃、二区220℃、三区220℃、四区220℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区210℃、机头180℃；双螺杆挤出机的螺杆转数为300转/分钟。

一种薄壁管，采用如上所述的薄壁管用阻燃PP粒子制成。

一种蜂窝材料，采用如上所述的薄壁管制成。

本发明由于采用了以上的技术方案，通过特殊的无卤复配阻燃体系对PP进行阻燃改性，然后在双螺杆挤出机中进行挤出造粒，与传统PP阻燃体系相比，采用本发明的阻燃体系时，加入量较少时就能生产出具有优异的阻燃性能和力学性能的PP粒子，且环保性能较为优异。本发明通过特殊的阻燃体系和工艺过程实现了薄壁管用阻燃PP粒子的产业化，本发明制得的薄壁管用阻燃PP粒子具有优异的物理性能、阻燃性能，材料性价比高，适用于对阻燃性能要求较高的PP蜂窝材料，目前这种薄壁管用阻燃PP粒子已应用在阻燃型PP蜂窝材料中。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。

一种薄壁管用阻燃PP粒子，其组成按质量配比为：PP树脂77-81%，聚磷酸铵6-9%，季戊四醇2-3%，聚酰胺2-4%，醋酸铬0.1-2%，增韧剂1-4%，润滑剂1-2%，复合抗氧剂0.5-1%。其中，所述PP树脂为聚丙烯，相对密度为0.91-0.92g/cm³，熔点为160-168℃，熔融指数为3.4-4.0g/10min。所述聚磷酸铵聚合度为1700-2200，通过环氧树脂包覆微胶囊化。所述聚酰胺分子量为8000-100000。聚磷酸铵、季戊四醇、聚酰胺和醋酸铬构成一个较优异的PP无卤阻燃体系。增韧剂为聚乙烯辛烯-丙烯酸缩水甘油酯共聚物，聚丙烯-马来酸酐接枝物，聚乙烯辛烯-聚丙烯-马来酸酐接枝物，聚乙烯-马来酸酐接枝物中的一种（市售1058，S-6903等），可以提高PP料的韧性；润滑剂为乙撑双硬脂酰胺及其改性物、聚硅氧烷中的一种或几种组合物，有一定的润滑降粘作用；抗氧化剂为四[3-（3,5二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯与亚磷酸三（2,4-二叔丁基酚）的复配混合物或三甘醇双-3-（3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基）丙烯腈、三（2,4-二叔丁基酚）亚磷酸酯中的一种或几种混合物（市售型号1010,168，B900等），具有一定的抗氧作用。

上述薄壁管用阻燃PP粒子的制备方法，包括以下步骤：1）、将PP树脂、聚磷酸铵、季戊四醇、聚酰胺、醋酸铬、增韧剂、润滑剂和复合抗氧剂在混合釜中搅拌均匀；2）、将步骤1）处理过的原料加入双螺杆挤出机熔融挤出造粒。其中，所述步骤1）中搅拌时间为20分钟；所述步骤2）中双螺杆挤出机温度如下：一区190℃、二区220℃、三区220℃、四区220℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区210℃、机头180℃；双螺杆挤出机的螺杆转数为300转/分钟。

一种薄壁管，采用如上所述的薄壁管用阻燃PP粒子经螺杆挤出机制成。

一种蜂窝材料，采用如上所述的多根薄壁管在模具内粘接集束制成。

实施例1：

将质量比为PP树脂78%、聚磷酸铵9%、季戊四醇3%、聚酰胺2%、醋酸铬2%、增韧剂3%、润滑剂2%、抗氧剂1%在混合釜中搅拌20分钟，阻燃体系未经处理，常规方法下料经双螺杆挤出机挤出熔融挤出造粒。

实施例2：

将质量比为PP树脂80%、聚磷酸铵7%、季戊四醇3%、聚酰胺2%、醋酸铬2%、增韧剂3%、润滑剂2%、抗氧剂1%在混合釜中搅拌20分钟，阻燃体系未经处理，常规方法下料经双螺杆挤出机挤出熔融挤出造粒。

实施例3：

将质量比为PP树脂77%、聚磷酸铵6%、季戊四醇2.5%、聚酰胺4%、醋酸铬2%、增韧剂2%、润滑剂2%、抗氧剂0.5%在混合釜中搅拌20分钟，阻燃体系未经处理，常规方法下料经双螺杆挤出机挤出熔融挤出造粒。

实施例4：

将质量比为PP树脂81%、聚磷酸铵8%、季戊四醇2%、聚酰胺3%、醋酸铬0.5%、增韧剂4%、润滑剂1%、抗氧剂0.5%在混合釜中搅拌20分钟，阻燃体系未经处理，常规方法下料经双螺杆挤出机挤出熔融挤出造粒。

对比例1：

将PP在常规方法下料经双螺杆挤出机挤出熔融挤出造粒。

对比例2：

将质量比为PP树脂82%、聚磷酸铵7%、季戊四醇3%、醋酸铬2%、增韧剂 3%、润滑剂2%、抗氧剂1%在混合釜中搅拌20分钟，阻燃体系未经处理，常规方法下料经双螺杆挤出机挤出熔融挤出造粒。

对比例3

将质量比为PP树脂82%、聚磷酸铵7%、季戊四醇3%、聚酰胺2%、增韧剂3%、润滑剂2%、抗氧剂1%在混合釜中搅拌20分钟，阻燃体系未经处理，常规方法下料经双螺杆挤出机挤出熔融挤出造粒。

将上述实施例1至4和对比例1-3获得的PP粒子，先在鼓风烘箱中110℃条件下干燥2小时，然后将干燥好的粒子用注射成型机制成标准样条进行力学性能测试和UL-94燃烧测试和氧指数测试，而阻燃级别测试样品为通过此阻燃粒子合成的蜂窝产品。测试结果如下表：

通过本发明实施例1-4和非阻燃PP的性能对比可以看出，阻燃体系的配比对PP的性能影响比较大。对比可知，本发明比纯PP在阻燃性能上有很大的提高，与常规阻燃体系相比，本发明不仅具有极好的阻燃性能，而且具有良好的力学性能。其中，实施例2、4为最优方案，合成的PP薄壁管具有较高的氧指数，其UL-94测试达到V0级别，而且通过此PP阻燃粒子合成的蜂窝产品的阻燃级别达到B1，且力学性能与非阻燃PP相差不多，适用于PP蜂窝材料的制备，这极大的提高了蜂窝材料的应用范围。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种薄壁管用阻燃PP粒子，其特征在于，其组成按质量配比为：PP树脂77-81%，聚磷酸铵6-9%，季戊四醇2-3%，聚酰胺2-4%，醋酸铬0.1-2%，增韧剂1-4%，润滑剂1-2%，复合抗氧剂0.5-1%。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁管用阻燃PP粒子，其特征在于，所述PP树脂为聚丙烯，相对密度为0.91-0.92g/cm³，熔点为160-168℃，熔融指数为3.4-4.0g/10min。

3.根据权利要求1所述的一种薄壁管用阻燃PP粒子，其特征在于，所述聚磷酸铵聚合度为1700-2200，通过环氧树脂包覆微胶囊化。

4.根据权利要求1所述的一种薄壁管用阻燃PP粒子，其特征在于，所述聚酰胺分子量为8000-100000。

5.如权利要求1至4中任一项所述的薄壁管用阻燃PP粒子的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）、将PP树脂、聚磷酸铵、季戊四醇、聚酰胺、醋酸铬、增韧剂、润滑剂和复合抗氧剂在混合釜中搅拌均匀；

2）、将步骤1）处理过的原料加入双螺杆挤出机熔融挤出造粒。

6.根据权利要求5所述的薄壁管用阻燃PP粒子的制备方法，其特征在于，所述步骤2）中双螺杆挤出机温度如下：一区190℃、二区220℃、三区220℃、四区220℃、五区210℃、六区210℃、七区210℃、八区210℃、机头180℃；双螺杆挤出机的螺杆转数为300转/分钟。

7.一种薄壁管，采用如权利要求1至4中任一项所述的薄壁管用阻燃PP粒子制成。

8.一种蜂窝材料，采用如权利要求7所述的薄壁管制成。