CN107286479A - 一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：PP 1：80‑100、PP 2：20‑1、阻燃剂：5‑15、阻燃协效剂：1‑2、抗氧剂：1‑2。与现有技术相比，本发明通过降低分散相的粒径提高了材料耐冲击的能力，不需要添加增韧剂便具有良好的冲击性能，通过阻燃剂的复配提高了阻燃剂的效率。同时因为没有增韧剂等助剂的添加，降低了阻燃剂的用量，密度更低，具有良好的冲击性和阻燃性可应用于电子电器外壳、电动工具。

Description

一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物
技术领域
本发明属于复合材料领域，尤其是涉及一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物。
背景技术
聚丙烯是当前世界上用量较大的通用塑料之一，因其优良的综合性能被应用于生产生活的各个方面。因为电子电器设备的安全需要聚丙烯常常会做阻燃改性来满足相应的行业或国家标准，有时同时需要聚丙烯材料具有良好的冲击性能，来满足其不同使用环境以及韧性的需求。
目前，常用的获得聚丙烯高冲击性的方法为加入各种增韧剂如POE、EPDM、橡胶等高韧性物质，如中国专利CN106479035A一种阻燃耐冲击的聚丙烯复合材料及其制备方法，CN103724806B一种汽车功能件用高抗冲阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，CN201410520388.8一种耐冲击高融指高刚性聚丙烯复合材料，都是通过增韧剂的加入提高冲击性能。但是此类物质的加入不可避免的劣化了聚丙烯材料的阻燃性能，在进行阻燃改性时，其需要加入更多的阻燃剂才能够达到所需的阻燃性能，这两者是一个相互矛盾的两面。综合下来不仅成本高昂同时材料密度上升变相增加了材料使用者的使用成本，降低了材料的竞争力。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种同时满足降低密度、提升耐冲击及阻燃性能的轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：
PP 1：80-100份；
PP 2：20-1份；
阻燃剂：5-15份；
阻燃协效剂：1-2份；
抗氧剂：1-2份；
PP 1为共聚聚丙烯的一种，其熔融指数小于20g/10min(235℃*2.16KG),共聚聚丙稀中以正辛烷作溶剂按不同温度抽提分级的嵌段组分含量不小于15％，基体相与分散相粘度比不大于1.5，通过嵌段组分比例达到降低分散相粒径的目的。
PP 2为抗冲击共聚聚丙烯或均聚聚丙烯的一种，其熔融指数小于13g/10min(235℃*2.16KG),均聚物等规度不小于95％，共聚聚丙烯重均分子量不小于2.9×105。
所述的阻燃剂为有机硅阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、次磷酸铝三种助剂按照1：1：1比例复配得到的阻燃剂。
所述的阻燃协效剂为含镍磷酸类助剂。
所述的抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂中的一种或几种。
与现有技术相比，本发明改变通过增加增韧助剂的方法，通过减小高分子聚集态结构中相分散粒径阻断裂纹的发展使其在同样状况下承受更多的冲击力，从达到减少阻燃剂和增韧剂用量的目的，其作用原理为控制共聚聚丙烯中同时含有EEE及PPP链段的组分含量，其作为相容性过渡组分降低了EPR与基体之间的差异性，注塑成样品后其可以避免因为两相性质差异造成的分散相粒径过大的状况。同样情况下，其含量的增加有利于形成更小粒径的相畴从而阻断冲击时裂纹的传递。本发明形成的这种小分散相粒径的阻燃聚丙烯组合物，因其结构的特点即使在寒冷地区其阻止裂纹扩展提高冲击性能的特点也不会受环境影响很大，因此其具有良好的耐寒特点。
本发明的复配阻燃剂不仅具有良好的阻燃性同时由于有机硅阻燃剂中硅氧键具有良好的柔性，使复配阻燃剂不仅不会降低冲击性能而且起到了改善的作用，这进一步达到高冲击耐寒的目的。
通过固相成无机矿物以及成炭作用大大降低了聚丙烯滴落的可能性，MCA的高温分解带走热量在一定程度上延缓了热量供给，镍磷酸类助剂具有催化脱氢成炭的作用大大提高了磷酸盐成炭的阻燃效率，通过以上多角度的作用，大大降低了复配阻燃剂的用量，达到降低阻燃材料密度的目的，从而实现了轻质。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
本实施方式中所选用的材料包括以下成分：
PP 1为共聚聚丙烯的一种，其熔融指数小于20g/10min(235℃*2.16KG),共聚聚丙稀中以正辛烷作溶剂按不同温度抽提分级的嵌段组分含量不小于15％，基体相与分散相粘度比不大于1.5。
PP 2为抗冲击共聚聚丙烯或均聚聚丙烯的一种，其熔融指数小于13g/10min(235℃*2.16KG),均聚物等规度不小于95％，共聚聚丙烯重均分子量不小于2.9*105。
阻燃剂为有机硅阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、次磷酸铝三种助剂按照1：1：1比例复配得到的阻燃剂。
阻燃协效剂为含镍磷酸类助剂。
抗氧剂为受阻胺类和受阻酚的一种或几种。
实施例1
称取以下重量份配方含量的原料：
PP 1：80份；
PP 2：5份；
阻燃剂：5份；
阻燃协效剂：1份；
抗氧剂：1份；
实施例2
称取以下重量份配方含量的原料：
PP 1：100份；
PP 2：5份；
阻燃剂：5份；
阻燃协效剂：1份；
抗氧剂：1份；
实施例3
称取以下重量份配方含量的原料：
PP 1：100份；
PP 2：10份；
阻燃剂：5份；
阻燃协效剂：1份；
抗氧剂：1份；
实施例4
称取以下重量份配方含量的原料：
PP 1：100份；
PP 2：20份；
阻燃剂：5份；
阻燃协效剂：1份；
抗氧剂：1份；
实施例5
称取以下重量份配方含量的原料：
PP 1：100份；
PP 2：20份；
阻燃剂：10份；
阻燃协效剂：2份；
抗氧剂：1份；
实施例6
称取以下重量份配方含量的原料：
PP 1：100份；
PP 2：20份；
阻燃剂：15份；
阻燃协效剂：2份；
抗氧剂：1份；
对比例1
共聚PP：100份；
增韧剂：5份；
阻燃剂：25份；
阻燃协效剂：2份；
抗氧剂：1份；
将原料放入低速混合机中搅拌5分钟。各组分混合均匀，按下表温度设定螺杆温度，主机转速设定35Hz，经挤出造粒，然后注塑样条测试其力学性能、冲击性能以及阻燃性。
实施例和对比例的性能数据见下表：
从以上实施例中可以看出，发明具有良好的冲击性能和阻燃性能，同时具有低密度轻质的特点，大大提高了客户产品竞争力。
实施例7
一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：PP 1：80份；PP 2：20份；阻燃剂：5份；阻燃协效剂：1份；抗氧剂：1份。
其中，使用的PP 1为共聚聚丙烯的一种，其熔融指数小于20g/10min(235℃*2.16KG),共聚聚丙稀中以正辛烷作溶剂按不同温度抽提分级的嵌段组分含量不小于15％，基体相与分散相粘度比不大于1.5，通过嵌段组分比例达到降低分散相粒径的目的。PP 2为均聚聚丙烯，其熔融指数小于13g/10min(235℃*2.16KG),均聚物等规度不小于95％。
阻燃剂为有机硅阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、次磷酸铝三种助剂按照1：1：1比例复配得到的阻燃剂。阻燃协效剂为含镍磷酸类助剂。抗氧剂为受阻胺类抗氧剂。
实施例8
一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：PP 1：100份；PP 2：1份；阻燃剂：15份；阻燃协效剂：2份；抗氧剂：2份。
其中，使用的PP 1为共聚聚丙烯的一种，其熔融指数小于20g/10min(235℃*2.16KG),共聚聚丙稀中以正辛烷作溶剂按不同温度抽提分级的嵌段组分含量不小于15％，基体相与分散相粘度比不大于1.5，通过嵌段组分比例达到降低分散相粒径的目的。PP 2为抗冲击共聚聚丙烯，其熔融指数小于13g/10min(235℃*2.16KG),重均分子量不小于2.9×105。
阻燃剂为有机硅阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、次磷酸铝三种助剂按照1：1：1比例复配得到的阻燃剂。阻燃协效剂为含镍磷酸类助剂。抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，采用以下组分及重量份含量的原料制备得到：
PP 1：80-100份、PP 2：20-1份、阻燃剂：5-15份、阻燃协效剂：1-2份、抗氧剂：1-2份。
2.根据权利要求1所述的一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的PP1为共聚聚丙烯的一种，其熔融指数小于20g/10min(235℃*2.16KG)，共聚聚丙稀中以正辛烷作溶剂按不同温度抽提分级的嵌段组分含量不小于15％，基体相与分散相粘度比不大于1.5。
3.根据权利要求1所述的一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的PP2为抗冲击共聚聚丙烯或均聚聚丙烯的一种，其熔融指数小于13g/10min(235℃*2.16KG)。
4.根据权利要求3所述的一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的PP2中均聚聚丙烯的均聚物等规度不小于95％。
5.根据权利要求3所述的一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的PP2中共聚聚丙烯重均分子量不小于2.9×105。
6.根据权利要求1所述的一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的阻燃剂为有机硅阻燃剂、三聚氰胺氰尿酸盐、次磷酸铝三种助剂按照1：1：1比例复配得到的阻燃剂。
7.根据权利要求1所述的一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的阻燃协效剂为含镍磷酸类助剂。
8.根据权利要求1所述的一种轻质高冲击耐寒高效阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻胺类抗氧剂或受阻酚类抗氧剂中的一种或几种。
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