CN105542298A - 一种电梯卡扣用低烟阻燃增强聚丙烯料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电梯卡扣用低烟阻燃增强聚丙烯料，其是由聚丙烯40-50份、阻燃剂25-30份、陶瓷化阻燃剂5-10份、短切玻璃纤维20-30份、接枝相容剂5-10份、抗氧剂0.3-0.6份、润滑剂0.5-1.0份、抗滴落剂0.1-0.3份制备而成的具有低烟、阻燃性能达到V0级，且强度大，适合用做电梯卡扣用来防火灾。

Description

一种电梯卡扣用低烟阻燃增强聚丙烯料及其制备方法
技术领域
本发明涉及塑料技术领域，具体涉及一种电梯卡扣用低烟阻燃增强聚丙烯料及其制备方法。
背景技术
早在20世纪70年代初期，有关火灾的报告即已证实，塑料燃烧时生成的烟和有毒气体是致人死命的罪魁祸首，是火灾中最大危险，也是最先造成威胁的有害因素之一。特别是对于高层建筑，情况更是如此。据统计，火灾中发生的死亡事故，有80%是由于烟和有毒气体的窒息造成。另外，烟使火灾现场的可见度大大降低，贻误灭火和抢救生命财产的时机。因此，近年来阻燃塑料领域中的重点研究课题之一就是降低塑料燃烧时生成的烟量和有毒气体量。减少烟量的途径有三个：第一是采用本身生烟量较少的高聚物，主要是通过高聚物结构设计及结构改性实现；第二是采用化学的或加入抑烟剂或填料的方法使塑料的生烟量降低；第三是在塑料表面形成具有隔绝作用的多孔碳层来抑烟。但这些方法不可避免了影响了材料的强度，不适合制作电梯卡扣。
发明内容
本发明公开了低烟阻燃增强聚丙烯电梯卡扣专用料及其制备方法。本专用料具有低烟，阻燃，高强度的特点，同时具有良好的加工性能。
为实现上述目的本发明采用如下技术方案：
一种电梯卡扣用低烟阻燃增强聚丙烯料，是由下述各组分按重量份制备而成：
聚丙烯40-50份
阻燃剂25-30份
陶瓷化阻燃剂5-10份
短切玻璃纤维20-30份
接枝相容剂5-10份
抗氧剂0.3-0.6份
润滑剂0.5-1.0份
抗滴落剂0.1-0.3份。
进一步方案，所述的聚丙烯为高结晶聚丙烯。
高结晶聚丙烯(HCPP)是指一种具有热变形温度达140℃的特殊聚丙烯材料，是可从市场购买的产品。高结晶聚丙烯具有较高结晶温度、较快结晶速度、较高的热变形温度、优良的光泽度及耐磨性等特点，从而可节约制品的生产成本，并且拓展了产品应用范围，使PP朝着工程塑料化方向发展。
进一步方案，所述的阻燃剂为PreniphorTMEPFR-110D。
PreniphorTMEPFR-110D是以磷、氮为阻燃元素的环保聚烯烃阻燃剂，通过膨胀生成炭层来达到优异的阻燃效果，燃烧时能减少黑烟及一氧化碳的生成。
进一步方案，所述的抗氧剂为（2,4二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（抗1010）与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗168）按1:1的重量比复配而成的混合物。
进一步方案，所述润滑剂为PE蜡或乙撑双硬脂酰胺（EBS）。
进一步方案，所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯微粉。
进一步方案，所述的接枝相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐。
本发明的另一个发明目的是提供上述聚丙烯料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按配比，将聚丙烯、阻燃剂、陶瓷化阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、抗滴落剂和接枝相容剂加入高混机中高速混合2～4分钟；
（2）将混合物投入平行双螺杆挤出机中熔融，同时在挤出机的侧喂口加入短切玻璃纤维,挤出造粒得聚丙烯料；其中挤出机的机筒温度为：180～210℃，螺杆转速为400～600r/min熔体压力为1.5～2.5MPa；真空度为-0.04～-0.1MPa。
陶瓷化阻燃剂在高温下可形成一种低熔点的玻璃态物质，一般在420℃左右吸热并玻璃化，进而形成陶瓷化无机膨胀层，隔绝氧气，进而对于抑烟和抑制余烬燃烧效果更为显著，达到阻燃效果。
本发明制得的低烟阻燃增强聚丙烯料具有以下优点：
1、由于阻燃剂选择PreniphorTMEPFR-110D，其是通过膨胀生成炭层来达到优异的阻燃效果，燃烧时能减少黑烟及一氧化碳的生成，达到低烟的目的。
2、本发明通过阻燃剂和陶瓷化阻燃剂共同改性聚丙烯，从而大大提高聚丙烯的阻燃性能，在UL94、1.6mm时阻燃性达到V0级
3、本发明制得的低烟阻燃增强聚丙烯的缺口冲击强度大于10KJ/m2、弯曲模量大于7000MPa，适合用做电梯卡扣。
具体实施方式
下面实施例中陶瓷化阻燃剂选用安徽壹石通材料科技股份有限公司的ZB-05；所述的短切玻璃纤维选为ECS305K-4.5；聚四氟乙烯微粉选用美国3M公司的PTFETF1645；接枝相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐KT-1；抗氧剂为（2,4二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（抗1010）与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗168）按1:1的重量比复配而成的混合物。
实施例1：
(1)按配方比例分别称取各种原料；
高结晶聚丙烯45份
阻燃剂PreniphorTMEPFR-110D25份
陶瓷化阻燃剂5份
短切玻璃纤维20份
接枝相容剂5份
抗氧剂0.4份
润滑剂0.6份
抗滴落剂0.2份
(2)将上述聚丙烯树脂、阻燃剂、陶瓷化阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、抗滴落剂、接枝相容剂加入高混机中高速混合2分钟；
（3）将混好的各组分投入平行双螺杆挤出机中熔融，同时侧喂短切玻璃纤维ECS305K-4.5，挤出造粒，挤出机的机筒温度为：180-210℃，螺杆转速为400-600r/min熔体压力为1.5-2.5MPa；真空度为-0.04～-0.1MPa，即制得低烟阻燃增强聚丙烯料。
实施例2：
(1)按配方比例分别称取各种原料；
高结晶聚丙烯50份
阻燃剂PreniphorTMEPFR-110D28份
陶瓷化阻燃剂10份
短切玻璃纤维25份
接枝相容剂8份
抗氧剂0.3份
润滑剂1份
抗滴落剂0.1份
(2)将上述聚丙烯树脂、阻燃剂、陶瓷化阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、抗滴落剂、接枝相容剂加入高混机中高速混合4分钟；
（3）将混好的各组分投入平行双螺杆挤出机中熔融，同时侧喂短切玻璃纤维ECS305K-4.5，挤出造粒，挤出机的机筒温度为：180-210℃，螺杆转速为400-600r/min熔体压力为1.5-2.5MPa；真空度为-0.04～-0.1MPa，即制得低烟阻燃增强聚丙烯料。
实施例3：
(1)按配方比例分别称取各种原料；
高结晶聚丙烯40份
阻燃剂PreniphorTMEPFR-110D30份
陶瓷化阻燃剂8份
短切玻璃纤维30份
接枝相容剂10份
抗氧剂0.6份
润滑剂0.5份
抗滴落剂0.3份
(2)将上述聚丙烯树脂、阻燃剂、陶瓷化阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、抗滴落剂、接枝相容剂加入高混机中高速混合3分钟；
（3）将混好的各组分投入平行双螺杆挤出机中熔融，同时侧喂短切玻璃纤维ECS305K-4.5，挤出造粒，挤出机的机筒温度为：180-210℃，螺杆转速为400-600r/min熔体压力为1.5-2.5MPa；真空度为-0.04～-0.1MPa，即制得低烟阻燃增强聚丙烯料。
实施例1-3制得低烟阻燃增强聚丙烯料主要物性指标见下表：
物理性能 测试标准 实施例1 实施例2 实施例3
熔体流动速率 g/10min GB/T3682 5.2 4.1 3.5
拉伸强度 MPa GB/T1040 78 81 85
断裂伸长率 % GB/T1040 6.4 6.0 4.5
弯曲强度MPa GB/T9341 109 125 135
弯曲模量MPa GB/T9341 7000 7500 8000
悬臂梁缺口冲击强KJ/m2 GB/T1843 11 10 12
密度 g/cm3 GB/T1033 1.22 1.29 1.32
热变形℃ 0.45MPa GB/T1634 145 152 155
烟密度 GB/T8323 50 48 45
阻燃性（UL94 1.6mm） UL94 V0 V0 V0
添加紫外光吸收剂、光稳定剂、抗静电剂、着色剂等功能助剂到该配方体系，使低烟阻燃增强聚丙烯电梯卡扣专用料具有相应特性亦受本发明保护。
从上表可看出，本发明实施例1-3制备的聚丙烯具有较高的阻燃性能，且强度高、低烟，适合用做电梯卡扣。
上述对实施例的描述为本发明的优选实施方式。本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种电梯卡扣用低烟阻燃增强聚丙烯料，其特征在于：是由下述各组分按重量份制备而成：
聚丙烯40-50份
阻燃剂25-30份
陶瓷化阻燃剂5-10份
短切玻璃纤维20-30份
接枝相容剂5-10份
抗氧剂0.3-0.6份
润滑剂0.5-1.0份
抗滴落剂0.1-0.3份。
2.根据权利要求1所述的聚丙烯料，其特征在于：所述的聚丙烯为高结晶聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的聚丙烯料，其特征在于：所述的阻燃剂为PreniphorTMEPFR-110D。
4.根据权利要求1所述的聚丙烯料，其特征在于：所述的抗氧剂为（2,4二叔丁基苯基）亚磷酸三酯（抗1010）与四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗168）按1:1的重量比复配而成的混合物。
5.根据权利要求1所述的聚丙烯料，其特征在于：所述润滑剂为PE蜡或乙撑双硬脂酰胺（EBS）。
6.根据权利要求1所述的聚丙烯料，其特征在于：所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯微粉。
7.根据权利要求1所述的聚丙烯料，其特征在于：所述的接枝相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐。
8.如权利要求1所述的聚丙烯料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按配比，将聚丙烯、阻燃剂、陶瓷化阻燃剂、抗氧剂、润滑剂、抗滴落剂和接枝相容剂加入高混机中高速混合2～4分钟；
（2）将混合物投入平行双螺杆挤出机中熔融，同时在挤出机的侧喂口加入短切玻璃纤维,挤出造粒得聚丙烯料；其中挤出机的机筒温度为：180～210℃，螺杆转速为400～600r/min熔体压力为1.5～2.5MPa；真空度为-0.04～-0.1MPa。
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