CN105462060A - 阻燃性聚丙烯材料 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种改善聚丙烯材料易燃性的改性聚丙烯材料及其制备方法。聚丙烯原材料耐寒性差，低温易断，且收缩率大，抗蠕变性差，制品尺寸稳定性差，易变性。并且聚丙烯是易燃材料，纯聚丙烯的氧指数只有18左右。随着人们对防火认识的加深，在各种设备、仪器、建筑等部件上，均要求使用阻燃材料，因此聚丙烯的阻燃是必不可少的改性。本发明能够明显提高聚丙烯材料的阻燃性能，使其阻燃等级达到V0。<!-- 2 -->

Description

阻燃性聚丙烯材料
技术领域
本发明属聚丙烯材料生产技术领域,具体说是一种改善聚丙烯原有不足，使其具有阻燃性能的改性聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯，英文名称：Polypropylene,缩写名称PP。其化学式为：(C3H6)N。结构式如下所示：
聚丙烯树脂是一种半结晶的热塑性塑料。具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。在工业界有广泛的应用，是平常常见的高分子材料之一。
尽管聚丙烯有众多优点，但是耐寒性差。低温易断，且收缩率大，抗蠕变性差，制品尺寸稳定性差，易变性。并且聚丙烯是易燃材料，纯聚丙烯的氧指数只有18左右。随着人们对防火认识的加深，在各种设备、仪器、建筑等部件上，均要求使用阻燃材料，因此聚丙烯的阻燃是必不可少的改性。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善聚丙烯材料易燃性的改性聚丙烯材料及其制备方法。
阻燃性聚丙烯材料由下列重量比原料组成：
聚丙烯原料：80～120
十溴二苯乙烷：8.0～12.0
分散润滑剂：0.8～1.2
抗氧剂：0.8～1.2
扩散油：0.1～0.5
着色剂：0.3～0.7
抗滴落剂：0.8～1.2
偶联剂：0.8～1.2
三氧化二锑：1.5～3.5
本发明所述的聚丙烯原料为EPS30R；分散剂为TAS-2A；流动剂母料为聚丙烯PP；扩散油为工业白油10#；抗氧剂为乙烯-辛烯的共聚物；偶联剂为硅烷、钛酸酯或磷酸酯中的一种或者多种。
该阻燃性聚丙烯材料的制备方法，包括下列步骤：先将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为90-100℃，二区为150-180℃，三区为200-210℃，四区为200-205℃；五区为190-200℃，停留时间为1-2分钟，压力为10-15Mpa。
本发明所得聚丙烯阻燃性材料的力学性能能够达到使用标准，并且能够极大提高聚丙烯材料的阻燃性能，使聚丙烯材料在使用时提高安全性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步的说明，以下实施例仅是对本发明进行说明而非对其加以限定。
实施例1：
(1)按重量比分分别称取各原料如下：
聚丙烯原料(EPS30R)：100
十溴二苯乙烷：10.0
分散润滑剂(TAS-2A)：1.0
抗氧剂(乙烯-辛烯的共聚物)：1.0
扩散油(工业白油10#)：0.3
着色剂：0.5
抗滴落剂：1.0
钛酸酯偶联剂：1.0
三氧化二锑：2.5
(2)先将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为90-100℃，二区为150-180℃，三区为200-210℃，四区为200-205℃；五区为190-200℃，停留时间为1-2分钟，压力为10-15Mpa。
实验结果：
特性参数 测试标准 性能指标 测试数据
1密度g/cm3 ASTM/D792 / 0.92
2熔融指数g/10min ASTM/D1238 / 3.2
3成型收缩率％ ASTM/D955 / 1.4
4拉伸强度MPa ASTM/D638 / 20.7
5断裂伸长率％ ASTM/D638 / 270.42
6弯曲强度MPa ASTM/D790 / 24.8
7弯曲模量MPa ASTM/D790 / 874.32
8悬臂梁缺口冲击强度J/m ASTM/D256 / 453.7
9热变形温度℃ ASTM/D648 / 77.1
10阻燃等级 UL—94 / V0
上述实验结果表明，聚丙烯高阻燃性材料的阻燃性能得到极为明显的改善和提高，阻燃等级达到V0级别，并且其余力学性能也得到提升和改善。
实施例2：
(1)按重量比分分别称取各原料如下：
聚丙烯原料(EPS30R)：80
十溴二苯乙烷：8.0
分散润滑剂(TAS-2A)：0.8
抗氧剂(乙烯-辛烯的共聚物)：0.8
扩散油(工业白油10#)：0.1
着色剂：0.3
抗滴落剂：0.8
钛酸酯偶联剂：0.8
三氧化二锑：1.5
(2)先将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为90-100℃，二区为150-180℃，三区为200-210℃，四区为200-205℃；五区为190-200℃，停留时间为1-2分钟，压力为10-15Mpa。
实验结果：
特性参数 测试标准 性能指标 测试数据
1密度g/cm3 ASTM/D792 / 0.90
2熔融指数g/10min ASTM/D1238 / 2.9
3成型收缩率％ ASTM/D955 / 1.5
4拉伸强度MPa ASTM/D638 / 18.7
5断裂伸长率％ ASTM/D638 / 258.42
6弯曲强度MPa ASTM/D790 / 22.8
7弯曲模量MPa ASTM/D790 / 858.32
8悬臂梁缺口冲击强度J/m ASTM/D256 / 443.7
9热变形温度℃ ASTM/D648 / 74.1
10阻燃等级 UL—94 / V0
上述测试结果表明，聚丙烯材料的阻燃性能得到明显的改善和提高，达到V0等级。但是其热变形温度较实施例1为低。
实施例3：
(1)按重量比分分别称取各原料如下：
聚丙烯原料(EPS30R)：120
十溴二苯乙烷：2.0
分散润滑剂(TAS-2A)：1.2
抗氧剂(乙烯-辛烯的共聚物)：1.2
扩散油(工业白油10#)：0.5
着色剂：0.7
抗滴落剂：1.2
钛酸酯偶联剂：1.2
三氧化二锑：3.5
(2)先将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为90-100℃，二区为150-180℃，三区为200-210℃，四区为200-205℃；五区为190-200℃，停留时间为1-2分钟，压力为10-15Mpa。
实验结果：
特性参数 测试标准 性能指标 测试数据
1密度g/cm3 ASTM/D792 / 0.87
2熔融指数g/10min ASTM/D1238 / 4.2
3成型收缩率％ ASTM/D955 / 1.7
4拉伸强度MPa ASTM/D638 / 17.3
5断裂伸长率％ ASTM/D638 / 282.42
6弯曲强度MPa ASTM/D790 / 26.8
7弯曲模量MPa ASTM/D790 / 892.32
8悬臂梁缺口冲击强度J/m ASTM/D256 / 465.7
9热变形温度℃ ASTM/D648 / 72.2
10阻燃等级 UL—94 / V1
上述实验结果表明，聚丙烯材料的阻燃性能得到较为明显的改善和提高，但是相对于实施例1和实施例2的配比，其阻燃性能和热变形温度等，都存在一定差距。
上述实施例为本发明的举例说明，并不用来限制本发明。通过上述实验表明，其中实施例1为最优重量比，通过本方法制造的高阻燃性聚丙烯材料的熔融指数、热变形温度、成性收缩率和韧性等性能得到了明显改善。
本发明所述的阻燃性聚丙烯材料，能够克服聚丙烯原来存在的容易燃烧、低温易断以及抗蠕变性差的不足，对于聚丙烯材料的应用和进一步推广，具有十分重要的意义。也使得电器、仪器设备在使用时的安全系数得意提高。

Claims (5)

1.阻燃性聚丙烯材料，其特征在于：由下列重量比原料组成，
聚丙烯原料：80～120
十溴二苯乙烷：8.0～12.0
分散润滑剂：0.8～1.2
抗氧剂：0.8～1.2
扩散油：0.1～0.5
着色剂：0.3～0.7
抗滴落剂：0.8～1.2
钛酸酯偶联剂：0.8～1.2
三氧化二锑：1.5～3.5。
2.根据权利要求1所述的阻燃性聚丙烯材料，其特征在于：最优重量比原料组成为：
聚丙烯原料：100
十溴二苯乙烷：10.0
分散润滑剂：1.0
抗氧剂：1.0
扩散油：0.3
着色剂：0.5
抗滴落剂：1.0
钛酸酯偶联剂：1.0
三氧化二锑：2.5。
3.根据权利要求1所述的阻燃性聚丙烯材料，其特征在于：本发明所述的聚丙烯原料为EPS30R；分散剂为TAS-2A；流动剂母料为聚丙烯PP；扩散油为工业白油10#；抗氧剂为乙烯-辛烯的共聚物；偶联剂为硅烷、钛酸酯或磷酸酯中的一种或者多种。
4.根据权利要求1所述的阻燃性聚丙烯材料，其特征在于：制备方法为，先将上述各种原料在高速混合器中干混3-5分钟，再置于双螺杆挤出机中经熔融挤出、冷却、切粒、包装成品即可；其中，双螺杆挤出机一区温度为90-100℃，二区为150-180℃，三区为200-210℃，四区为200-205℃；五区为190-200℃，停留时间为1-2分钟，压力为10-15Mpa。
5.根据权利要求1所述的阻燃性聚丙烯材料，其特征在于：本发明所述的阻燃聚丙烯材料其阻燃等级能够达到V0等级。
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CN107556614A (zh) * 2017-09-09 2018-01-09 遂宁市互惠光电产品有限公司 光电产品防火阻燃合成注塑材料及其制备工艺
JP6353950B1 (ja) * 2017-03-30 2018-07-04 東洋スチレン株式会社 熱可塑性樹脂組成物

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