CN103044763A - 一种低卤v-0阻燃聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料，由包含以下重量份的组分制成：聚丙烯树脂45-80重量份，无机填料0-30重量份，溴类阻燃剂12-14重量份，阻燃协效剂3-5重量份，阻燃母粒3-6重量份，抗氧剂0.1-1重量份，润滑剂0.3-1重量份。本发明的低卤V-0阻燃聚丙烯材料，能在保证V-0阻燃等级的同时有效减少溴类阻燃剂和阻燃协效剂的用量，降低材料的密度和成本。

Description

一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯复合材料，尤其涉及一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，它以阻燃效果显著等因素在聚烯烃阻燃中被大量应用。目前国内主要采用有机卤化物与三氧化二锑（Sb2O3）复配使用以产生协同作用来提高阻燃效果，其作用机理为燃烧时产生的SbX3能有效捕捉材料燃烧产生的自由基而终止自由基链反应。目前国内常用的V-0阻燃聚丙烯，阻燃剂的配比为21份十溴二苯乙烷和7份Sb2O3复配，但由于三氧化二锑价格不断上涨及其他综合因素，此法制备的阻燃聚丙烯成本过高。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料及其制备方法，在保证聚丙烯材料V-0阻燃等级的同时降低材料的密度和成本。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料，由包含以下重量份的组分制成：
聚丙烯树脂      45-80，
无机填料        0-30，
溴类阻燃剂      12-14，
阻燃协效剂      3-5，
阻燃母粒        3-6，
抗氧剂          0.1-1，
润滑剂          0.3-1。
优选的，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯或其混合物。
优选的，所述无机填料为硅灰石、滑石粉、碳酸钙、碳酸钙晶须、高岭土、蒙脱土、重晶石、云母、钛白粉、粉煤灰中的一种或几种的混合物。
优选的，所述溴类阻燃剂为十溴二苯乙烷或八溴醚中的一种或两种的混合物。
优选的，所述阻燃协效剂为三氧化二锑。
优选的，所述阻燃母粒为溴代三嗪与聚丙烯按质量比1：1制备得到的阻燃母粒。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或硫代二丙酸双十八醇酯（DSTDP）中的一种或几种的混合物。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸钙、亚乙基二硬脂酸胺（EBS）中的一种或两种的混合物。
一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下配比称取原料：聚丙烯树脂45-80重量份，无机填料0-30重量份，溴类阻燃剂12-14重量份，阻燃协效剂3-5重量份，阻燃母粒3-6重量份，抗氧剂0.1-1重量份，润滑剂0.3-1重量份；
（2）在高混机中将上述原料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中混炼、挤出，得到低卤V-0阻燃聚丙烯材料。
优选的，所述步骤（2）中高混机的混合温度为40-60℃，混合时间为5-15min；双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是175-185℃、180-190℃、180-195℃、180-195℃、180-195℃、185-200℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的低卤V-0阻燃聚丙烯材料，能在保证V-0阻燃等级的同时有效减少溴类阻燃剂和阻燃协效剂的用量，降低材料的密度和成本。
具体实施方式
下面结合各实施例详细描述本发明。
实施例1
（1）按表1中的组分及配比（重量份）称取原料；
（2）在60℃下，在高混机中混合5min，将上述原料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中挤出得到混合物，其中挤出机各段挤出温度分别设定为175℃、180℃、190℃、195℃、195℃、200℃。将制备得到的混合物进行性能测试，测试结果见表2。
实施例2
（1）按表1中的组分及配比（重量份）称取原料；
（2）在50℃下，在高混机中混合10min，将上述原料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中挤出得到混合物，其中挤出机各段挤出温度分别设定为180℃、190℃、195℃、195℃、195℃、200℃。将制备得到的混合物进行性能测试，测试结果见表2。
实施例3
（1）按表1中的组分及配比（重量份）称取原料；
（2）在50℃下，在高混机中混合15分钟，将上述原料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中挤出得到混合物，其中挤出机各段挤出温度分别设定为175℃、190℃、195℃、195℃、190℃、200℃。将制备得到的混合物进行性能测试，测试结果见表2。
实施例4
（1）按表1中的组分及配比（重量份）称取原料；
（2）在60℃下，在高混机中混合15分钟，将上述原料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中挤出得到混合物，其中挤出机各段挤出温度分别设定为175℃、180℃、195℃、195℃、195℃、200℃。将制备得到的混合物进行性能测试，测试结果见表2。
表1
Figure 2011103115412100002DEST_PATH_IMAGE001
表2
Figure 2011103115412100002DEST_PATH_IMAGE002
从表2中可以看出，按照适当的组分配比以及合适的加工工艺，能够制备出V-0级阻燃聚丙烯材料， 同时有效减少溴类阻燃剂和阻燃协效剂的用量，降低材料的密度和成本。
实施例5
一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下配比称取原料：共聚聚丙烯45重量份，硅灰石25重量份，十溴二苯乙烷14重量份，三氧化二锑3.5重量份，溴代三嗪与聚丙烯按质量比1：1制备得到的阻燃母粒4重量份，抗氧剂1010 0.3重量份、抗氧剂168 0.2重量份，硬脂酸钙0.3重量份；
（2）在40℃下，在高混机中混合15min，将上述原料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中混炼、挤出，得到低卤V-0阻燃聚丙烯材料；双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是175℃、180℃、190℃、190℃、195℃、200℃。
实施例6
一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下配比称取原料：均聚聚丙烯树脂80重量份，碳酸钙5重量份，八溴醚12重量份，三氧化二锑4重量份，溴代三嗪与聚丙烯按质量比1：1制备得到的阻燃母粒5重量份，抗氧剂DSTDP 1重量份， EBS 1重量份；
（2）在50℃下，在高混机中混合10min，将上述原料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中混炼、挤出，得到低卤V-0阻燃聚丙烯材料；双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是180℃、190℃、195℃、195℃、195℃、200℃。
实施例7
一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按以下配比称取原料：共聚聚丙烯40重量份、均聚聚丙烯28重量份，高岭土10重量份、蒙脱土5重量份，十溴二苯乙烷10重量份、八溴醚3重量份，三氧化二锑4.5重量份，溴代三嗪与聚丙烯按质量比1：1制备得到的阻燃母粒6重量份，抗氧剂1010 0.5重量份、抗氧剂168 0.3重量份，硬脂酸钙0.3重量份、EBS 0.4重量份；
（2）在60℃下，在高混机中混合5min，将上述原料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中混炼、挤出，得到低卤V-0阻燃聚丙烯材料；双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是175-185℃、180-190℃、180-195℃、180-195℃、180-195℃、185-200℃。
以上公开的仅为本申请的几个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种低卤V-0阻燃聚丙烯材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
聚丙烯树脂      45-80，
无机填料        0-30，
溴类阻燃剂      12-14，
阻燃协效剂      3-5，
阻燃母粒        3-6，
抗氧剂          0.1-1，
润滑剂          0.3-1。
2.如权利要求1所述的低卤V-0阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯或其混合物。
3.如权利要求1所述的低卤V-0阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述无机填料为硅灰石、滑石粉、碳酸钙、碳酸钙晶须、高岭土、蒙脱土、重晶石、云母、钛白粉、粉煤灰中的一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的低卤V-0阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述溴类阻燃剂为十溴二苯乙烷或八溴醚中的一种或两种的混合物。
5.如权利要求1所述的低卤V-0阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃协效剂为三氧化二锑。
6.如权利要求1所述的低卤V-0阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃母粒为溴代三嗪与聚丙烯按质量比1：1制备得到的阻燃母粒。
7.如权利要求1所述的低卤V-0阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168或硫代二丙酸双十八醇酯中的一种或几种的混合物。
8.如权利要求1所述的低卤V-0阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙、亚乙基二硬脂酸胺中的一种或两种的混合物。
9.一种权利要求1所述的低卤V-0阻燃聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按以下配比称取原料：聚丙烯树脂45-80重量份，无机填料0-30重量份，溴类阻燃剂12-14重量份，阻燃协效剂3-5重量份，阻燃母粒3-6重量份，抗氧剂0.1-1重量份，润滑剂0.3-1重量份；
（2）在高混机中将上述原料混合均匀，然后加入双螺杆挤出机中混炼、挤出，得到低卤V-0阻燃聚丙烯材料。
10.如权利要求9所述的低卤V-0阻燃聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中高混机的混合温度为40-60℃，混合时间为5-15min；双螺杆挤出机中各挤出区间的挤出温度分别是175-185℃、180-190℃、180-195℃、180-195℃、180-195℃、185-200℃。
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