CN103396645A - 一种阻燃塑料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种阻燃塑料及其制备方法，它主要由下列原料按照重量配比制成：100-130质量份HIPS、50-65质量份聚丙烯、30-40质量份SBS、10-15质量份偶联剂、5-8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、10-15质量份增韧剂、5-10质量份抗氧剂、10-20质量份稳定剂、10-20质量份纳米三氧化二锑、10-15质量份氯含量70%的氯化石蜡、10-15质量份硅酸钴、5-10质量份磷酸三苯酯、12-14质量份炭黑和1-5质量份红磷。各组分混合均匀后，加入双螺杆挤出机熔融塑化造粒，粒料在进行下注塑成型。本发明所述塑料具有缺口冲击强度、弯曲强度和硬度高等特性，同时具有良好的阻燃性；本发明方法工艺简单，便于大规模生产。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种阻燃塑料及其制备方法。
技术背景
塑料材料是一种性能良好的材料，因为塑料具有质轻、不锈蚀、绝缘性好等优点，所以在很多产品生产的很多环节要用到塑料。塑料容易加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好，容易涂装、着色，广泛应用于越来越广的领域。近年来，电子电器、建筑、航空与汽车行业的快速发展对塑料的性能提出的更高的要求。其中，阻燃塑料不易燃烧，火焰传播速率小，质量损失速率及释热速率较低，而且具有一定的自熄性。但是，目前使用的阻燃塑料性能不能满足要求，并且多采用卤素阻燃剂，燃烧过程会放出卤化氢对人体造成严重的危害。例如：中国专利201110226496公开了一种阻燃塑料配方；201210088509公开了阻燃塑料；201210484784公开了一种无卤素阻燃改性塑料；这3件专利所公开的阻燃塑料的性能并不是很好，所以现有的阻燃塑料的性能仍不能达到人们对其的要求。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足，提供一种缺口冲击强度、弯曲强度和硬度高的阻燃塑料及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：100-130质量份HIPS，50-65质量份聚丙烯、30-40质量份SBS、10-15质量份偶联剂、5-8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、10-15质量份增韧剂、5-10质量份抗氧剂、10-20质量份稳定剂、10-20质量份纳米三氧化二锑、10-15质量份氯含量70%的氯化石蜡、10-15质量份硅酸钴、5-10质量份磷酸三苯酯、12-14质量份炭黑和1-5质量份红磷。
本发明的另一个技术方案：一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：100-130质量份HIPS，50-65质量份聚丙烯、30-40质量份SBS、10-15质量份偶联剂、5-8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、10-15质量份增韧剂、5-10质量份抗氧剂、10-20质量份稳定剂、10-20质量份纳米三氧化二锑、10-15质量份氯含量70%的氯化石蜡、10-15质量份硅酸钴、5-10质量份磷酸三苯酯、12-14质量份炭黑、1-5质量份红磷和5-10质量份邻苯二甲酸二丁酯。
所述稳定剂为有机锡稳定剂，锡含量≥20%。
根据权利要求1所述的一种阻燃塑料，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂KU-550。
所述增韧剂为马来酸酐接POE。
所述纳米三氧化二锑的粒径为50-70nm。
所述抗氧剂为抗氧剂DLTP或TNP。
所述炭黑的粒径为80-100nm。
一种阻燃塑料的制备方法，该方法的制备步骤如下：先将三氧化二锑在120-125℃温度下鼓风干燥4-6h，然后与其它各个组分充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机内在170-190℃温度下熔融塑化造粒，粒料在80℃温度下鼓风工作4h后，与185-200℃温度下注塑成型。
有益效果：将本发明制备出的产品按照国家同类塑料各项标准进行性能测试，制备出的材料的主要性能如下：垂直燃烧级别 UL-94为V0，氧指数 ≥33%，拉伸强度≥26.9MPa，冲击强度≥74J/m，弯曲弹性模量≥1770MPa；说明其缺口冲击强度、弯曲强度和硬度高，在高温和严寒的交替打击下很不容易产生开裂、变型、褪色等老化现象；同时本发明方法的工艺简单，便于大规模生产。
具体实施方式
实施例1
一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：100-130质量份HIPS，50-65质量份聚丙烯、30-40质量份SBS、10-15质量份偶联剂、5-8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、10-15质量份增韧剂、5-10质量份抗氧剂、10-20质量份稳定剂、10-20质量份纳米三氧化二锑、10-15质量份氯含量70%的氯化石蜡、10-15质量份硅酸钴、5-10质量份磷酸三苯酯、12-14质量份炭黑和1-5质量份红磷。
本发明的另一个优选方案：一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：100-130质量份HIPS，50-65质量份聚丙烯、30-40质量份SBS、10-15质量份偶联剂、5-8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、10-15质量份增韧剂、5-10质量份抗氧剂、10-20质量份稳定剂、10-20质量份纳米三氧化二锑、10-15质量份氯含量70%的氯化石蜡、10-15质量份硅酸钴、5-10质量份磷酸三苯酯、12-14质量份炭黑、1-5质量份红磷和5-10质量份邻苯二甲酸二丁酯。
所述稳定剂为有机锡稳定剂，锡含量≥20%。
根据权利要求1所述的一种阻燃塑料，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂KU-550。
所述增韧剂为马来酸酐接POE。
所述纳米三氧化二锑的粒径为50-70nm。
所述抗氧剂为抗氧剂DLTP或TNP。
所述炭黑的粒径为80-100nm。
制备上述塑料的方法，其步骤为：先将三氧化二锑在120-125℃温度下鼓风干燥4-6h，然后与其它各个组分充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机内在170-190℃温度下熔融塑化造粒，粒料在80℃温度下鼓风工作4h后，与185-200℃温度下注塑成型。
实施例2
一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：100质量份HIPS，50质量份聚丙烯、30质量份SBS、10质量份硅烷偶联剂KU-550、5质量份异佛尔酮二异氰酸酯、10质量份马来酸酐接POE、5质量份抗氧剂DLTP、10质量份锡含量≥20%的有机锡稳定剂稳、10质量份粒径为50-70nm的纳米三氧化二锑、10质量份氯含量70%的氯化石蜡、10质量份硅酸钴、5质量份磷酸三苯酯、12质量份粒径为80-100nm的炭黑和1质量份红磷。
制备上述塑料的方法，其步骤为：先将三氧化二锑在120℃温度下鼓风干燥4h，然后与其它各个组分充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机内在170℃温度下熔融塑化造粒，粒料在80℃温度下鼓风工作4h后，与185℃温度下注塑成型。
实施例3
一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：110质量份HIPS，505质量份聚丙烯、35质量份SBS、102质量份硅烷偶联剂KU-550、6质量份异佛尔酮二异氰酸酯、12质量份马来酸酐接POE、5质量份抗氧剂TNP、12质量份锡含量≥20%的有机锡稳定剂稳、13质量份粒径为50-70nm的纳米三氧化二锑、14质量份氯含量70%的氯化石蜡、14质量份硅酸钴、6质量份磷酸三苯酯、13质量份粒径为80-100nm的炭黑和2质量份红磷。
制备上述塑料的方法，其步骤为：先将三氧化二锑在120℃温度下鼓风干燥4h，然后与其它各个组分充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机内在170℃温度下熔融塑化造粒，粒料在80℃温度下鼓风工作4h后，与185℃温度下注塑成型。
实施例4
一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：120质量份HIPS，60质量份聚丙烯、35质量份SBS、15质量份硅烷偶联剂KU-550、8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份马来酸酐接POE、10质量份抗氧剂DLTP、20质量份锡含量≥20%的有机锡稳定剂稳、20质量份粒径为50-70nm的纳米三氧化二锑、15质量份氯含量70%的氯化石蜡、15质量份硅酸钴、10质量份磷酸三苯酯、14质量份粒径为80-100nm的炭黑和5质量份红磷。
制备上述塑料的方法，其步骤为：先将三氧化二锑在125℃温度下鼓风干燥4h，然后与其它各个组分充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机内在190℃温度下熔融塑化造粒，粒料在80℃温度下鼓风工作4h后，与200℃温度下注塑成型。
实施例5
一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：125质量份HIPS，65质量份聚丙烯、30质量份SBS、14质量份硅烷偶联剂KU-550、8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份马来酸酐接POE、10质量份抗氧剂TNP、20质量份锡含量≥20%的有机锡稳定剂稳、10质量份粒径为50-70nm的纳米三氧化二锑、15质量份氯含量70%的氯化石蜡、15质量份硅酸钴、10质量份磷酸三苯酯、14质量份粒径为80-100nm的炭黑和5质量份红磷。
制备上述塑料的方法，其步骤为：先将三氧化二锑在125℃温度下鼓风干燥6h，然后与其它各个组分充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机内在190℃温度下熔融塑化造粒，粒料在80℃温度下鼓风工作4h后，与200℃温度下注塑成型。
实施例6
一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：130质量份HIPS，50质量份聚丙烯、30质量份SBS、15质量份硅烷偶联剂KU-550、8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、15质量份马来酸酐接POE、10质量份抗氧剂DLTP、20质量份锡含量≥20%的有机锡稳定剂稳、20质量份粒径为50-70nm的纳米三氧化二锑、13质量份氯含量70%的氯化石蜡、13质量份硅酸钴、8质量份磷酸三苯酯、13质量份粒径为80-100nm的炭黑、3质量份红磷和8质量份邻苯二甲酸二丁酯。
制备上述塑料的方法，其步骤为：先将三氧化二锑在123℃温度下鼓风干燥5h，然后与其它各个组分充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机内在180℃温度下熔融塑化造粒，粒料在80℃温度下鼓风工作4h后，与190℃温度下注塑成型。
实施例7
一种阻燃塑料，其特征在于它主要由下列原料按照重量配比制成：130质量份HIPS，55质量份聚丙烯、35质量份SBS、14质量份硅烷偶联剂KU-550、6质量份异佛尔酮二异氰酸酯、12质量份马来酸酐接POE、9质量份抗氧剂TNP、18质量份锡含量≥20%的有机锡稳定剂稳、19质量份粒径为50-70nm的纳米三氧化二锑、12质量份氯含量70%的氯化石蜡、13质量份硅酸钴、8质量份磷酸三苯酯、13质量份粒径为80-100nm的炭黑、3质量份红磷和8质量份邻苯二甲酸二丁酯。
制备上述塑料的方法，其步骤为：先将三氧化二锑在125℃温度下鼓风干燥5h，然后与其它各个组分充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机内在190℃温度下熔融塑化造粒，粒料在80℃温度下鼓风工作4h后，与200℃温度下注塑成型。
实施例8
性能测试：将上述2-7实施例中的塑料制成标准样条按照国家同类塑料各项标准进行性能测试，其对比例1选用从常州星易迪塑化科技有限公司生产的星易迪无烟无无析出卤阻燃PP，性能如表1所示：
Claims (9)
1.一种阻燃塑料，其特征在于它由下列原料按照重量配比制成：100-130质量份HIPS，50-65质量份聚丙烯、30-40质量份SBS、10-15质量份偶联剂、5-8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、10-15质量份增韧剂、5-10质量份抗氧剂、10-20质量份稳定剂、10-20质量份纳米三氧化二锑、10-15质量份氯含量70%的氯化石蜡、10-15质量份硅酸钴、5-10质量份磷酸三苯酯、12-14质量份炭黑和1-5质量份红磷。
2.一种阻燃塑料，其特征在于它由下列原料按照重量配比制成：100-130质量份HIPS，50-65质量份聚丙烯、30-40质量份SBS、10-15质量份偶联剂、5-8质量份异佛尔酮二异氰酸酯、10-15质量份增韧剂、5-10质量份抗氧剂、10-20质量份稳定剂、10-20质量份纳米三氧化二锑、10-15质量份氯含量70%的氯化石蜡、10-15质量份硅酸钴、5-10质量份磷酸三苯酯、12-14质量份炭黑、1-5质量份红磷和5-10质量份邻苯二甲酸二丁酯。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃塑料，其特征在于所述稳定剂为有机锡稳定剂，锡含量≥20%。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃塑料，其特征在于所述偶联剂为硅烷偶联剂KU-550。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃塑料，其特征在于所述增韧剂为马来酸酐接POE。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃塑料，其特征在于所述纳米三氧化二锑的粒径为50-70nm。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃塑料，其特征在于所述抗氧剂为抗氧剂DLTP或TNP。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃塑料，其特征在于所述炭黑的粒径为80-100nm。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种阻燃塑料的制备方法，其特征在于该方法的制备步骤如下：先将三氧化二锑在120-125℃温度下鼓风干燥4-6h，然后与其它各个组分充分混合均匀后，加入双螺杆挤出机内在170-190℃温度下熔融塑化造粒，粒料在80℃温度下鼓风工作4h后，与185-200℃温度下注塑成型。
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