CN102719022B - 一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料，所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：聚丙烯50～70%，阻燃剂APP 10～20%，阻燃剂PER10～20%，阻燃剂MCA 5～10%，抗氧剂PS802 0.1～1.2%，抗氧剂168 0.1～1.2%，抗氧剂1010 0.1～0.5%，受阻胺光稳定剂3346 0.1～0.5%，润滑剂TAF 0.5～3%。本发明还提供这种复合材料的制备方法。本发明优点在于：与现有技术相比，本发明的材料具有阻燃，优异的耐老化性能和综合力学性能，并且具有较低的成本，制备方法简单，可广泛适用于电子电器、汽车、家电、体育用品等领域。

Description

一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯复合材料及其制备方法，具体地说，是一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯由于综合性能优异，获得了广泛的应用。聚丙烯易燃烧，因此阻燃聚丙烯的应用得到了较大发展，但阻燃聚丙烯不耐老化，经过热氧或紫外照射后，阻燃性能将急剧下降，将极大影响阻燃聚丙烯在户外的使用。因此，抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料的开发势头将逐渐兴起。
中国专利文献CN1769341公开了一种纳米抗老化阻燃聚丙烯树脂组合物，包括具有3-30g/10min熔体流动速率（MFR）的聚丙烯树脂，阻燃添加剂，阻燃助剂，超微细滑石粉，纳米二氧化钛光稳定剂，聚乙烯，交联剂，交联助剂，硅烷偶联剂，在保持阻燃性能的同时显著降低阻燃剂的用量，具有优异的抗老化、耐热性能长时间室外暴露后保持优异的阻燃性能及机械性能，并且能显著降低燃烧过程的发烟量及燃烧过程的滴落。中国专利文献CN102260393A公开了阻燃聚丙烯抗老化母粒，包括以下组分且各组分重量百分比为：光稳定剂5-9%、抗氧化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚 12-16%、聚丙烯55-65%、聚丁烯10-15%、十溴二苯乙烷5-10%，具有良好的阻燃和抗老化效果，同时性能稳定，用后可自然降解，不会造成环境污染，可广泛用于农业丰收布、盖布，沙滩帐篷，汽车套、座套等领域。但是关于一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法目前还未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料。
本发明的再一的目的是，提供一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料，所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：
聚丙烯                    50～70%；
阻燃剂APP                10～20%；
阻燃剂PER                10～20%；
阻燃剂MCA                5～10%；
抗氧剂PS802               0.1～1.2%；
抗氧剂168                 0.1～1.2%；
抗氧剂 1010                0.1～0.5%；
受阻胺光稳定剂3346        0.1～0.5%；
润滑剂TAF                 0.5～3%。
所述的聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯，熔融指数为26.0。
所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：
聚丙烯                    62.6%；
阻燃剂APP                20%；
阻燃剂PER                10%；
阻燃剂MCA                5%；
抗氧剂PS802               0.2%；
抗氧剂168                 0.6%；
抗氧剂 1010               0.4%；
受阻胺光稳定剂3346        0.2%；
润滑剂TAF                 1%。
所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：
聚丙烯                    59.7%；
阻燃剂APP                15%；
阻燃剂PER                15%；
阻燃剂MCA                7%；
抗氧剂PS802               0.3%；
抗氧剂168                 0.4%；
抗氧剂 1010               0.3%；
受阻胺光稳定剂3346        0.3%；
润滑剂TAF                 2%。
所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：
聚丙烯                    55.8%；
阻燃剂APP                10%；
阻燃剂PER                20%；
阻燃剂MCA               10%；
抗氧剂PS802               0.4%；
抗氧剂168                 0.2%；
抗氧剂 1010               0.2%；
受阻胺光稳定剂3346        0.4%；
润滑剂TAF                 3%。
为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）按重量百分比含量称取原料：聚丙烯 50～70%，阻燃剂APP 10～20%，阻燃剂PER 10～20%，阻燃剂MCA 5～10%，抗氧剂PS802  0.1～1.2%，抗氧剂168  0.1～1.2%，抗氧剂1010  0.1～0.5%，受阻胺光稳定剂3346  0.1～0.5%，润滑剂TAF 0.5～3%；
（2）将步骤（1）中混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为200～300转/分，温度为160～190℃。
所述的聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯，熔融指数为26.0。
所述的制备方法包括以下步骤：
（1）按重量百分比含量称取原料：聚丙烯 62.6%，阻燃剂APP 20%，阻燃剂PER 10%；阻燃剂MCA 5%，抗氧剂PS802  0.2%，抗氧剂168  0.6%，抗氧剂 1010  0.4%，受阻胺光稳定剂3346  0.2%，润滑剂TAF 1%；
（2）将步骤（1）中混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为300转/分，温度为170℃。
所述的制备方法包括以下步骤：
（1）按重量百分比含量称取原料：聚丙烯 59.7%，阻燃剂APP 15%，阻燃剂PER 15%；阻燃剂MCA 7%，抗氧剂PS802  0.3%，抗氧剂168  0.4%，抗氧剂 1010  0.3%，受阻胺光稳定剂3346  0.3%，润滑剂TAF 2%；
（2）将步骤（1）中混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为300转/分，温度为170℃。
所述的制备方法包括以下步骤：
（1）按重量百分比含量称取原料：聚丙烯 55.8%，阻燃剂APP 10%，阻燃剂PER 20%；阻燃剂MCA 10%，抗氧剂PS802  0.4%，抗氧剂168  0.2%，抗氧剂 1010  0.2%，受阻胺光稳定剂3346  0.4%，润滑剂TAF 3%；
（2）将步骤（1）中混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为300转/分，温度为170℃。
本发明优点在于：
与现有技术相比，本发明的材料具有阻燃，优异的耐老化性能和综合力学性能，并且具有较低的成本，制备方法简单，可广泛适用于电子电器、汽车、家电、体育用品等领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
本发明提供一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料，所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：
聚丙烯                    50～70%；
阻燃剂APP                10～20%；
阻燃剂PER                10～20%；
阻燃剂MCA                5～10%；
抗氧剂PS802               0.1～1.2%；
抗氧剂168                 0.1～1.2%；
抗氧剂 1010                0.1～0.5%；
受阻胺光稳定剂3346        0.1～0.5%；
润滑剂TAF                 0.5～3%。
制备方法：将混合后的原料放入双螺杆机种挤出造粒，双螺杆机的转速为200～300转/分，温度为160～190℃。
需要说明的是，所述的聚丙烯为熔融指数为26.0的嵌段共聚聚丙烯；所述的阻燃剂APP为多聚磷酸铵，所述的阻燃剂PER为季戊四醇，所述的阻燃剂MCA为三聚氰胺尿酸盐，所述的抗氧剂168为亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯酯），抗氧剂PS802为硫代二丙酸二硬脂醇酯；所述的抗氧剂1010为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯；所述的光稳定剂3346为含三嗪受阻胺缩聚物；所述的润滑剂TAF为改性乙撑双脂肪酸酰胺。
实施例1  本发明的复合材料的制备（一）
按以下重量百分比含量称取原料：
聚丙烯                    62.6%；
阻燃剂APP                20%；
阻燃剂PER                10%；
阻燃剂MCA                5%；
抗氧剂PS802               0.2%；
抗氧剂168                 0.6%；
抗氧剂 1010               0.4%；
受阻胺光稳定剂3346        0.2%；
润滑剂TAF                 1%。
将原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在170℃，螺杆转速在300转/分。
实施例2 本发明的复合材料的制备（二）
按以下重量百分比含量称取原料：
聚丙烯                    59.7%；
阻燃剂APP                15%；
阻燃剂PER                15%；
阻燃剂MCA                7%；
抗氧剂PS802               0.3%；
抗氧剂168                 0.4%；
抗氧剂 1010               0.3%；
受阻胺光稳定剂3346        0.3%；
润滑剂TAF                 2%。
将原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在180℃，螺杆转速在250转/分。
实施例3  本发明的复合材料的制备（三）
按以下重量百分比含量称取原料：
聚丙烯                    55.8%；
阻燃剂APP                10%；
阻燃剂PER                20%；
阻燃剂MCA               10%；
抗氧剂PS802               0.4%；
抗氧剂168                 0.2%；
抗氧剂 1010               0.2%；
受阻胺光稳定剂3346        0.4%；
润滑剂TAF                 3%。
将原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在190℃，螺杆转速在200转/分。
实施例4  本发明的复合材料的制备（四）  
按以下重量百分比含量称取原料：
聚丙烯                    50%；
阻燃剂APP                19%；
阻燃剂PER                17%；
阻燃剂MCA                9%；
抗氧剂PS802               1.2%；
抗氧剂168                 1.2%；
抗氧剂 1010               0.5%；
受阻胺光稳定剂3346        0.5%；
润滑剂TAF                 1.6%。
将原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在160℃，螺杆转速在220转/分。
实施例5  本发明的复合材料的制备（五）  
按以下重量百分比含量称取原料：
聚丙烯                    70%；
阻燃剂APP                11%；
阻燃剂PER                11%；
阻燃剂MCA                6%；
抗氧剂PS802               0.1%；
抗氧剂168                 0.1%；
抗氧剂 1010               0.1%；
受阻胺光稳定剂3346        0.1%；
润滑剂TAF                 1.6%。
将原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在170℃，螺杆转速在240转/分。
实施例6  本发明的复合材料的制备（六）
按以下重量百分比含量称取原料：
聚丙烯                    64%；
阻燃剂APP                13%；
阻燃剂PER                12%；
阻燃剂MCA                8%；
抗氧剂PS802               0.8%；
抗氧剂168                 1%；
抗氧剂 1010               0.2%；
受阻胺光稳定剂3346        0.5%；
润滑剂TAF                 0.5%。
将原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在180℃，螺杆转速在260转/分。
实施例7  本发明的复合材料的制备（七）
按以下重量百分比含量称取原料：
聚丙烯                    52.9%；
阻燃剂APP                17.3%；
阻燃剂PER                19%；
阻燃剂MCA                6.8%；
抗氧剂PS802               1%；
抗氧剂168                 0.8%；
抗氧剂 1010               0.5%；
受阻胺光稳定剂3346        0.2%；
润滑剂TAF                 1.5%。
将原料一起放入高混机中混合2～5min，出料；再将该混合料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，制得抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料。其中，工艺温度在190℃，螺杆转速在280转/分。
表1实施例1～7中各组分及其重量百分比含量
实施例8  本发明的复合材料的性能测试
对实施例1～7中制得的抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料进行阻燃性能和老化后黄色指数变化测试对比，老化测试为将试样样条热氧老化箱中进行150℃ 168h老化后进行阻燃性能测试。黄色指数变化ΔYi为340nm 168h 50~60℃照射后测量。结果如表2所示。
表2 复合材料的性能测试
由表1可知，实施例1～7制得的抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料具有V0的阻燃性，优异的抗老化性。
与现有技术相比，本发明方法制备的材料具有阻燃，耐老化性能优异和优异的综合力学性能，并且具有较低的成本，可广泛适用于电子电器、汽车、家电、体育用品等领域。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：
聚丙烯                    50～70%；
阻燃剂APP                10～20%；
阻燃剂PER                10～20%；
阻燃剂MCA                5～10%；
抗氧剂PS802               0.1～1.2%；
抗氧剂168                 0.1～1.2%；
抗氧剂 1010                0.1～0.5%；
受阻胺光稳定剂3346        0.1～0.5%；
润滑剂TAF                 0.5～3%。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯，熔融指数为26.0。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：
聚丙烯                    62.6%；
阻燃剂APP                20%；
阻燃剂PER                10%；
阻燃剂MCA                5%；
抗氧剂PS802               0.2%；
抗氧剂168                 0.6%；
抗氧剂 1010               0.4%；
受阻胺光稳定剂3346        0.2%；
润滑剂TAF                 1%。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：
聚丙烯                    59.7%；
阻燃剂APP                15%；
阻燃剂PER                15%；
阻燃剂MCA                7%；
抗氧剂PS802               0.3%；
抗氧剂168                 0.4%；
抗氧剂 1010               0.3%；
受阻胺光稳定剂3346        0.3%；
润滑剂TAF                 2%。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯复合材料，其特征在于，所述的复合材料由以下重量百分比含量的原料制成：
聚丙烯                    55.8%；
阻燃剂APP                10%；
阻燃剂PER                20%；
阻燃剂MCA               10%；
抗氧剂PS802               0.4%；
抗氧剂168                 0.2%；
抗氧剂 1010               0.2%；
受阻胺光稳定剂3346        0.4%；
润滑剂TAF                 3%。
6.一种抗老化无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）按重量百分比含量称取原料：聚丙烯 50～70%，阻燃剂APP 10～20%，阻燃剂PER 10～20%，阻燃剂MCA 5～10%，抗氧剂PS802  0.1～1.2%，抗氧剂168  0.1～1.2%，抗氧剂1010  0.1～0.5%，受阻胺光稳定剂3346  0.1～0.5%，润滑剂TAF 0.5～3%；
（2）将步骤（1）中混合后的原料放入双螺杆机中挤出造粒，双螺杆机的转速为200～300转/分，温度为160～190℃。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的聚丙烯为嵌段共聚聚丙烯，熔融指数为26.0。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）按重量百分比含量称取原料：聚丙烯 62.6%，阻燃剂APP 20%，阻燃剂PER 10%；阻燃剂MCA 5%，抗氧剂PS802  0.2%，抗氧剂168  0.6%，抗氧剂 1010  0.4%，受阻胺光稳定剂3346  0.2%，润滑剂TAF 1%；
（2）将步骤（1）中混合后的原料放入双螺杆机中挤出造粒，双螺杆机的转速为300转/分，温度为170℃。
9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）按重量百分比含量称取原料：聚丙烯 59.7%，阻燃剂APP 15%，阻燃剂PER 15%；阻燃剂MCA 7%，抗氧剂PS802  0.3%，抗氧剂168  0.4%，抗氧剂 1010  0.3%，受阻胺光稳定剂3346  0.3%，润滑剂TAF 2%；
（2）将步骤（1）中混合后的原料放入双螺杆机中挤出造粒，双螺杆机的转速为300转/分，温度为170℃。
10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括以下步骤：
（1）按重量百分比含量称取原料：聚丙烯 55.8%，阻燃剂APP 10%，阻燃剂PER 20%；阻燃剂MCA 10%，抗氧剂PS802  0.4%，抗氧剂168  0.2%，抗氧剂 1010  0.2%，受阻胺光稳定剂3346  0.4%，润滑剂TAF 3%；
（2）将步骤（1）中混合后的原料放入双螺杆机中挤出造粒，双螺杆机的转速为300转/分，温度为170℃。
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