CN105694221A

CN105694221A - 一种高效阻燃聚烯烃组合物

Info

Publication number: CN105694221A
Application number: CN201610162819.7A
Authority: CN
Inventors: 张秀芹; 许梦兰; 梁顺全; 赖涛; 何燕岭
Original assignee: Zhongshan Complord New Materials Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Complord New Materials Co Ltd
Priority date: 2016-03-21
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2016-06-22
Anticipated expiration: 2036-03-21
Also published as: CN105694221B

Abstract

本发明公开了一种高效阻燃聚烯烃组合物，由以下质量百分数的原料组成：聚丙烯90.7％～99％，次磷酸盐0.4％～4％，三聚氰胺氢溴酸盐0.1％～2％，阻燃协效剂0.2％～2％，润滑剂EBS 0.1％～0.3％，主抗氧剂0.1％～0.5％，辅助抗氧剂0.1％～0.5％，所述阻燃协效剂为异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物。本发明的高效阻燃聚烯烃组合物具有高效的阻燃性能，原料中次磷酸盐作为磷系阻燃剂，三聚氰胺氢溴酸盐作为溴系阻燃剂，由异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成聚合混合物作为阻燃协效剂，所添加的次磷酸盐/三聚氰胺氢溴酸盐/阻燃协效剂阻燃体系对聚丙烯力学性能基本无影响。

Description

一种高效阻燃聚烯烃组合物

技术领域

本发明属于高效阻燃聚烯烃树脂的技术领域，具体涉及一种高效阻燃聚烯烃组合物。

背景技术

聚丙烯作为发展速度最快的通用塑料，无毒、无味、密度小、质轻，且具有易加工、电绝缘性好、耐化学腐蚀等优点，广泛应用于国民经济的各个领域，但是聚丙烯属于易燃材料，极大地限制了其应用，因此对其进行阻燃改性尤为重要。目前应用于聚丙烯的阻燃剂可分为卤系阻燃剂、金属氢氧化物、硅系阻燃剂、磷系阻燃剂和膨胀型阻燃剂等，其中卤系阻燃剂由于阻燃效率高、添加成本低而占主导地位，但是卤系阻燃剂的阻燃效率与其添加量成正比，是以破坏聚丙烯机械性能为前提的，因此开发一种高效阻燃协效剂对降低卤系阻燃剂在聚丙烯中的添加量具有重要意义。

近几年，2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷及其衍生物作为一种新型的阻燃协效添加剂，由于其为有机物，与聚合物基体相容性好、阻燃协效性高、对材料力学性能影响小，添加极少量便能使阻燃聚合物达到理想的阻燃性能而备受关注。但是2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷由于热分解温度低，导致其在120℃高温中仅烘烤3天，阻燃便失效。家用电器如充电器、电冰箱、插线板等在使用过程中会产生大量热量，在长期的高温环境中，要求阻燃聚丙烯材料能保持持久阻燃性能，以2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷为阻燃协效剂的阻燃聚丙烯并不能满足此要求。N-取代烷氧基受阻胺类阻燃协效剂NOR116耐高温性能强，可应用于耐高温烘烤阻燃聚丙烯中，但是NOR116合成工艺复杂、产率低、成本高，且购买程序复杂，限制了其应用研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高效阻燃聚烯烃组合物。该高效阻燃聚烯烃组合物具有高效的阻燃性能，其中阻燃剂和阻燃协效剂的添加量均较少，可通过UL94V-2测试，原料中次磷酸盐作为磷系阻燃剂，三聚氰胺氢溴酸盐作为溴系阻燃剂，由异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物作为阻燃协效剂，在聚丙烯的燃烧过程中，次磷酸盐/三聚氰胺氢溴酸盐/聚合混合物之间对聚丙烯燃烧产生协同阻燃的作用，但对聚丙烯力学性能却基本无影响。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，由以下质量百分数的原料组成：聚丙烯90.7％～99％，次磷酸盐0.4％～4％，三聚氰胺氢溴酸盐0.1％～2％，阻燃协效剂0.2％～2％，润滑剂EBS0.1％～0.3％，主抗氧剂0.1％～0.5％，辅助抗氧剂0.1％～0.5％，所述阻燃协效剂为异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物。

上述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，由以下质量百分数的原料组成：聚丙烯95.6％～98.7％，次磷酸盐0.5％～1.2％，三聚氰胺氢溴酸盐0.2％～0.8％，阻燃协效剂0.2％～1.5％，润滑剂EBS0.2％～0.3％，主抗氧剂0.1％～0.3％，辅助抗氧剂0.1％～0.3％，所述阻燃协效剂为异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物。

上述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，由以下质量百分数的原料组成:聚丙烯97.5％，次磷酸盐1％，三聚氰胺氢溴酸盐0.5％，阻燃协效剂0.5％，润滑剂EBS0.2％，主抗氧剂0.1％，辅助抗氧剂0.2％，所述阻燃协效剂为异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物。

上述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，所述次磷酸盐为次磷酸铝、次磷酸镁、次磷酸钙或二乙基次磷酸铝。

上述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，所述主抗氧剂为抗氧剂1010；所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。

上述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，所述聚合混合物的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将异丙基苯类化合物与对二异丙基苯加入三口烧瓶中，在氮气气氛保护下搅拌并升温至70℃～130℃，然后以0.75mL/min～1.5mL/min的速率将过氧化物滴入加热后的异丙基苯类化合物与对二异丙基苯的混合物中进行聚合反应，滴加完毕后继续搅拌反应15h～48h，得到反应混合液；

步骤二、将步骤一中反应混合液放置在0℃～15℃的恒温箱中静置8h～12h得到析出物，抽滤所述析出物得到固体初产物，然后用沸程为60℃～90℃的石油醚对所述固体初产物进行重结晶，得到重结晶产物，将所述重结晶产物置于50℃～80℃烘箱中烘5h～10h，最终得到聚合混合物。

上述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，步骤一中所述异丙基苯类化合物与对二异丙基苯的摩尔比为4:1，所述异丙基苯类化合物和对二异丙基苯的总摩尔量与过氧化物的摩尔量之比为5:(3～6)。

上述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，步骤二中所述固体初产物与所述石油醚的质量比为1:(30～50)。

上述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，步骤一中所述异丙基苯类化合物为异丙基苯、4-甲基异丙基苯、3-甲基异丙基苯、2-甲基异丙基苯、4-羟基异丙基苯或4-甲氧基异丙基苯。

上述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，步骤一中所述过氧化物为二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢或过氧化氢。

本发明的高效阻燃聚烯烃组合物的制备方法为：取一定量的聚丙烯、次磷酸盐、三聚氰胺氢溴酸盐、阻燃协效剂、润滑剂EBS、主抗氧剂和辅助抗氧剂倒入高速混合机中搅拌均匀，然后在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的高效阻燃聚烯烃组合物中阻燃体系添加量少，仅添加0.7％-8％便可使阻燃聚烯烃通过UL94V-2测试，表明该阻燃聚烯烃组合物具有高效的阻燃效果，并且与纯聚丙烯的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量和Izod缺口冲击强度相比差别较小，表明聚丙烯中添加次磷酸盐/三聚氰胺氢溴酸盐/阻燃协效剂阻燃体系对聚丙烯力学性能基本无影响。

2、本发明的高效阻燃聚烯烃组合物中次磷酸盐作为磷系阻燃剂，三聚氰胺氢溴酸盐作为溴系阻燃剂，由异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物作为阻燃协效剂，三者之间所产生的阻燃协同效性高，一方面通过诱导聚合物熔体产生大量熔滴，熔滴从燃烧体系中带走了热量，聚合物热解产生可燃性气体产物的速率减少到低于维持燃烧所需的最低限度；另一方面聚合混合物作为协效剂诱导氢溴酸盐产生溴的自由基，捕获聚丙烯热解过程中产生的烷基自由基链达到阻燃的目的。

3、本发明的阻燃聚烯烃组合物可耐高温烘烤7天后仍然通过UL94V-2测试，且由异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物作为阻燃协效剂，其的添加量比NOR116更少，并且比2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷作为阻燃协效剂与阻燃剂次磷酸盐/三聚氰胺氢溴酸盐之间的协同阻燃效果更好。

4、本发明阻燃聚烯烃组合物中起阻燃协效剂作用的聚合混合物的制备方法采用自由基聚合反应，与NOR116相比，该聚合混合物的合成工艺简单，成本低，产物易得，并且在使聚丙烯达到同等阻燃级别时添加量更少。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1制备的聚合混合物的红外谱图。

具体实施方式

实施例1

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯97.5％，次磷酸盐1％，三聚氰胺氢溴酸盐0.5％，阻燃协效剂0.5％，润滑剂EBS0.2％，主抗氧剂0.1％，辅助抗氧剂1680.2％。所述次磷酸盐为次磷酸铝，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168，所述阻燃协效剂为异丙基苯与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物，所述聚合混合物的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将异丙基苯与对二异丙基苯加入三口烧瓶中，在氮气气氛保护下搅拌并升温至130℃，然后以0.75mL/min的速率将二叔丁基过氧化物滴入加热后的异丙基苯与对二异丙基苯的混合物中进行聚合反应，滴加完毕后继续搅拌反应48h，得到反应混合液；所述异丙基苯与对二异丙基苯的摩尔比为4:1，所述异丙基苯与对二异丙基苯混合物的总摩尔量与二叔丁基过氧化物的摩尔量之比为5:3；

步骤二、将步骤一中反应所得混合液放置在10℃的恒温箱中静置8h，得到析出物，抽滤所述析出物得到固体初产物，然后用沸程为60～90℃的石油醚对固体初产物进行重结晶，得到重结晶产物，将重结晶产物置于50℃烘箱中烘10h，最终得到聚合混合物；所述固体初产物与所述石油醚的质量比为1:50，该实施例中所制得的聚合混合物的收率为63％。

按实施例1中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、次磷酸铝、三聚氰胺氢溴酸盐、阻燃协效剂、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

图1是本实施例中聚合混合物的红外谱图，从图1中可以看出，3089cm^-1处为苯环上的C-H伸缩振动峰、2976cm^-1处为C-H的伸缩振动峰，1599cm^-1处为苯环的泛频吸收振动峰，1378cm^-1处为异丙基上C-H振动峰，833cm^-1处为对位取代苯环上的C-H面外振动峰，774cm^-1和701cm^-1处为单取代苯环上的C-H面外伸缩振动峰，由图1可以判定合成的产物为异丙基苯与对二异丙基苯发生聚合反应形成的聚合混合物。

对比例1

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯98％，次磷酸盐1％，三聚氰胺氢溴酸盐0.5％，润滑剂EBS0.2％，抗氧剂10100.1％，抗氧剂1680.2％。所述次磷酸盐为次磷酸铝。

按对比例1中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、次磷酸铝、三聚氰胺氢溴酸盐、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

对比例2

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯97.5％，次磷酸盐1％，三聚氰胺氢溴酸盐0.5％，2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷0.5％，润滑剂EBS0.2％，抗氧剂10100.1％，抗氧剂1680.2％。所述次磷酸盐为次磷酸铝，所述2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷为市售产品。

按对比例2中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、次磷酸铝、三聚氰胺氢溴酸盐、2，3-二甲基-2，3-二苯基丁烷、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的各原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

对比例3

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯97.5％，次磷酸盐1％，三聚氰胺氢溴酸盐0.5％，NOR1160.5％，润滑剂EBS0.2％，抗氧剂10100.1％，抗氧剂1680.2％。所述次磷酸盐为次磷酸铝，所述NOR116为市售产品。

按对比例3中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、次磷酸铝、三聚氰胺氢溴酸盐、NOR116、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的各原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

对比例4

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯96.5％，次磷酸盐1％，三聚氰胺氢溴酸盐0.5％，NOR1161.5％，润滑剂EBS0.2％，抗氧剂10100.1％，抗氧剂1680.2％。所述次磷酸盐为次磷酸铝，所述NOR116为市售产品。

按对比例4中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、次磷酸铝、三聚氰胺氢溴酸盐、NOR116、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的各原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

实施例2

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯98.4％，次磷酸盐0.4％，三聚氰胺氢溴酸盐0.4％，阻燃协效剂0.5％，润滑剂EBS0.1％，主抗氧剂0.1％，辅助抗氧剂0.1％。所述次磷酸盐为次磷酸镁，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168，所述阻燃协效剂为4-甲基异丙基苯与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物，所述聚合混合物的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将4-甲基异丙基苯与对二异丙基苯加入三口烧瓶中，在氮气气氛保护下搅拌并升温至90℃，然后以1.5mL/min的速率将叔丁基过氧化氢滴入加热后的4-甲基异丙基苯与对二异丙基苯的混合物中进行聚合反应，滴加完毕后继续搅拌反应15h，得到反应混合液；所述4-甲基异丙基苯与对二异丙基苯的摩尔比为4:1，所述4-甲基异丙基苯与对二异丙基苯混合物的总摩尔量与叔丁基过氧化氢的摩尔量之比为5:6；

步骤二、将步骤一中反应所得混合液放置在15℃的恒温箱中静置12h，得到析出物，抽滤所述析出物得到固体初产物，然后用沸程为60℃～90℃的石油醚对固体初产物进行重结晶，得到重结晶产物，将重结晶产物置于60℃烘箱中烘8h，最终得到聚合混合物；所述固体初产物与所述石油醚的质量比为1:30，该实施例中所制得的聚合混合物的收率为52％。

按实施例2中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、次磷酸镁、三聚氰胺氢溴酸盐、阻燃协效剂、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

实施例3

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯95.6％，次磷酸盐1.2％，三聚氰胺氢溴酸盐0.8％，阻燃协效剂1.5％，润滑剂EBS0.3％，主抗氧剂0.3％，辅助抗氧剂0.3％。所述次磷酸盐为次磷酸钙。所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168，所述阻燃协效剂为3-甲基异丙基苯与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物，所述聚合混合物的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将3-甲基异丙基苯与对二异丙基苯加入三口烧瓶中，在氮气气氛保护下搅拌并升温至120℃，然后以1mL/min的速率将二叔丁基过氧化物滴入加热后的3-甲基异丙基苯与对二异丙基苯的混合物中进行聚合反应，滴加完毕后继续搅拌反应36h，得到反应混合液；所述3-甲基异丙基苯与对二异丙基苯的摩尔比为4:1，所述3-甲基异丙基苯与对二异丙基苯混合物的总摩尔量与二叔丁基过氧化物的摩尔量之比为5:3.6；

步骤二、将步骤一中反应所得混合液放置在8℃的恒温箱中静置10h，得到析出物，抽滤所述析出物得到固体初产物，然后用沸程为60℃～90℃的石油醚对固体初产物进行重结晶，得到重结晶产物，将重结晶产物置于80℃烘箱中烘5h，最终得到聚合混合物；所述固体初产物与所述石油醚的质量比为1:40，该实施例中所制得的聚合混合物的收率为54.6％。

按实施例3中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、次磷酸钙、三聚氰胺氢溴酸盐、阻燃协效剂、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

实施例4

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯90.7％，次磷酸盐4％，三聚氰胺氢溴酸盐2％，阻燃协效剂2％，润滑剂EBS0.3％，主抗氧剂0.5％，辅助抗氧剂0.5％。所述次磷酸盐为二乙基次磷酸铝，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168，所述阻燃协效剂为2-甲基异丙基苯与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物，所述聚合混合物的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将2-甲基异丙基苯与对二异丙基苯加入三口烧瓶中，在氮气气氛保护下搅拌并升温至70℃，然后以1.2mL/min的速率将过氧化氢滴入加热后的2-甲基异丙基苯与对二异丙基苯的混合物中进行聚合反应，滴加完毕后继续搅拌反应48h，得到反应混合液；所述2-甲基异丙基苯与对二异丙基苯的摩尔比为4:1，所述2-甲基异丙基苯与对二异丙基苯混合物的总摩尔量与过氧化氢的摩尔量之比为5:4；

步骤二、将步骤一中反应所得混合液放置在5℃的恒温箱中静置10h，得到析出物，抽滤所述析出物得到固体初产物，然后用沸程为60℃～90℃的石油醚对固体初产物进行重结晶，得到重结晶产物，将重结晶产物置于70℃烘箱中烘6h，最终得到聚合混合物；所述固体初产物与所述石油醚的质量比为1:50，该实施例中所制得的聚合混合物的收率为42.3％。

按实施例4中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氢溴酸盐、阻燃协效剂、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

实施例5

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯98.1％，次磷酸盐1.2％，三聚氰胺氢溴酸盐0.1％，阻燃协效剂0.2％，润滑剂EBS0.2％，主抗氧剂0.1％，辅助抗氧剂0.1％。所述次磷酸盐为次磷酸铝，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168，所述阻燃协效剂为4-羟基异丙基苯与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物，所述聚合混合物的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将4-羟基异丙基苯与对二异丙基苯加入三口烧瓶中，在氮气气氛保护下搅拌并升温至130℃，然后以1mL/min的速率将二叔丁基过氧化物滴入加热后的4-羟基异丙基苯与对二异丙基苯的混合物中进行聚合反应，滴加完毕后继续搅拌反应24h，得到反应混合液；所述4-羟基异丙基苯与对二异丙基苯的摩尔比为4:1，所述4-羟基异丙基苯与对二异丙基苯混合物的总摩尔量与二叔丁基过氧化物的摩尔量之比为5:4.2；

步骤二、将步骤一中反应所得混合液放置在5℃的恒温箱中静置10h，得到析出物，抽滤所述析出物得到固体初产物，然后用沸程为60～90℃的石油醚对固体初产物进行重结晶，得到重结晶产物，将重结晶产物置于60℃烘箱中烘8h，最终得到聚合混合物；所述固体初产物与所述石油醚的质量比为1:50，该实施例中所制得的聚合混合物的收率为40.6％。

按实施例5中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、次磷酸铝、三聚氰胺氢溴酸盐、阻燃协效剂、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

实施例6

本实施例的阻燃聚烯烃组合物由以下质量百分数的原料制成：聚丙烯93.5％，次磷酸盐3％，三聚氰胺氢溴酸盐1.5％，阻燃协效剂1％，润滑剂EBS0.2％，主抗氧剂0.4％，辅助抗氧剂0.4％。所述次磷酸盐为二乙基次磷酸铝，所述主抗氧剂为抗氧剂1010，所述辅助抗氧剂为抗氧剂168，所述阻燃协效剂为4-甲氧基异丙基苯与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物，所述聚合混合物的制备方法包括以下步骤：

步骤一、将4-甲氧基异丙基苯与对二异丙基苯加入三口烧瓶中，在氮气气氛保护下搅拌并升温至90℃，然后以1mL/min的速率将叔丁基过氧化氢滴入加热后的4-甲氧基异丙基苯与对二异丙基苯的混合物中进行聚合反应，滴加完毕后继续搅拌反应20h，得到反应混合液；所述4-甲氧基异丙基苯与对二异丙基苯的摩尔比为4:1，所述4-甲氧基异丙基苯与对二异丙基苯混合物的总摩尔量与叔丁基过氧化氢的摩尔量之比为5:5；

步骤二、将步骤一中反应所得混合液放置在8℃的恒温箱中静置12h，得到析出物，抽滤所述析出物得到固体初产物，然后用沸程为60℃～90℃的石油醚对固体初产物进行重结晶，得到重结晶产物，将重结晶产物置于80℃烘箱中烘5h，最终聚合混合物；所述固体初产物与所述石油醚的质量比为1:30，该实施例中所制得的聚合混合物的收率为38.4％。

按实施例6中各个原料的质量百分数称取聚丙烯、二乙基次磷酸铝、三聚氰胺氢溴酸盐、阻燃协效剂、润滑剂EBS、抗氧剂1010和抗氧剂168，然后将称取好的原料倒入高速混合机中搅拌均匀，在双螺杆挤出机中挤出造粒，最后在注塑机中注塑成标准样条。

对实施例1～6和对比例1～4注塑的标准样条均进行UL94垂直燃烧测试，对聚丙烯和实施例1～6注塑的标准样条进行力学性能测试，其中UL94垂直燃烧测试采用的标准样条尺寸为125×12.5×3.0mm³和125×12.5×1.5mm³，拉伸试样的标准样条尺寸为165×19×3.2mm³，弯曲性能测试的标准样条尺寸为125×12.5×3.2mm³，Izod缺口冲击强度测试测试标准样条尺寸为63.5×12.5×3.2mm³，其测试结果如表1和表2。

表1对比例1～4与实施例1～6所制得不同厚度标准样条在120℃烘烤前后UL94垂直燃烧测试结果

表2聚丙烯和实施例1～6所制得标准样条的力学性能测试结果

从表1的测试结果可以看出，实施例1～6中的高效阻燃聚烯烃组合物的标准样条均通过UL94V-2测试，且120℃烘烤7天后阻燃不失效。从表1中的对比例1的测试结果可以看出，在添加同等质量百分数次磷酸盐和三聚氰胺氢溴酸盐的情况下，未添加阻燃协效剂的阻燃复合物不能通过UL94V-2测试，表明阻燃协效剂的添加对次磷酸盐/三聚氰胺氢溴酸盐复合型阻燃剂的阻燃具有增效作用，主要是由于聚合混合物在阻燃复合物受热时首先分解生成自由基，然后诱发三聚氰胺氢溴酸盐生成溴的自由基以捕捉聚丙烯在燃烧过程中产生的烷基自由基链，从而终止燃烧反应的进一步发生，达到阻燃的目的；从对比例2的测试结果可以看出，添加0.5％质量百分数的2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷协效剂可以使阻燃复合物通过UL94V-2测试，但是经过120℃烘烤7天后阻燃性能失效，主要是由于2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷分子小，热分解温度低，在高温烘烤过程中分解失效。从对比例3和对比例4与实施例1的对比可以看出，阻燃协效剂NOR116需增大其在阻燃复合物中的添加量才能使阻燃复合物通过UL94V-2测试，增大了生产成本，综合来看，实施例1所制备的阻燃复合物具有较好的综合性能。从表2中可以看出，实施例1～6中的高效阻燃聚烯烃组合物的力学性能与聚丙烯的力学性能基本相同，表明向聚丙烯中添加次磷酸盐/三聚氰胺氢溴酸盐/阻燃协效剂对聚丙烯力学性能基本无影响。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单的修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

1.一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，由以下质量百分数的原料组成：聚丙烯90.7％～99％，次磷酸盐0.4％～4％，三聚氰胺氢溴酸盐0.1％～2％，阻燃协效剂0.2％～2％，润滑剂EBS0.1％～0.3％，主抗氧剂0.1％～0.5％，辅助抗氧剂0.1％～0.5％，所述阻燃协效剂为异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物。

2.根据权利要求1所述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，由以下质量百分数的原料组成：聚丙烯95.6％～98.7％，次磷酸盐0.5％～1.2％，三聚氰胺氢溴酸盐0.2％～0.8％，阻燃协效剂0.2％～1.5％，润滑剂EBS0.2％～0.3％，主抗氧剂0.1％～0.3％，辅助抗氧剂0.1％～0.3％，所述阻燃协效剂为异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物。

3.根据权利要求2所述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，由以下质量百分数的原料组成:聚丙烯97.5％，次磷酸盐1％，三聚氰胺氢溴酸盐0.5％，阻燃协效剂0.5％，润滑剂EBS0.2％，主抗氧剂0.1％，辅助抗氧剂0.2％，所述阻燃协效剂为异丙基苯类化合物与对二异丙基苯发生聚合反应生成的聚合混合物。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，所述次磷酸盐为次磷酸铝、次磷酸镁、次磷酸钙或二乙基次磷酸铝。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，所述主抗氧剂为抗氧剂1010；所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。

6.根据权利要求1、2或3所述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，所述聚合混合物的制备方法包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，步骤一中所述异丙基苯类化合物与对二异丙基苯的摩尔比为4:1，所述异丙基苯类化合物和对二异丙基苯的总摩尔量与过氧化物的摩尔量之比为5:(3～6)。

8.根据权利要求6所述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，步骤二中所述固体初产物与所述石油醚的质量比为1:(30～50)。

9.根据权利要求6所述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，步骤一中所述异丙基苯类化合物为异丙基苯、4-甲基异丙基苯、3-甲基异丙基苯、2-甲基异丙基苯、4-羟基异丙基苯或4-甲氧基异丙基苯。

10.根据权利要求6所述的一种高效阻燃聚烯烃组合物，其特征在于，步骤一中所述过氧化物为二叔丁基过氧化物、叔丁基过氧化氢或过氧化氢。