CN108017839A - 一种耐折叠阻燃pp复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种耐折叠阻燃pp复合材料及其制备方法 Download PDF

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孔云臻
欧正清
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Abstract

本发明公开了一种耐折叠阻燃PP复合材料及其制备方法，耐折阻燃PP复合材料，其原料组分包括：PP 80‑90份，增韧剂6‑8份，阻燃剂4‑6份,抗氧剂0.1‑0.2份，润滑剂0.1‑0.2份，其中，阻燃剂为八溴双酚硫醚和纳米二氧化硅质量比为2：(3‑4)的混合物，增韧剂为甘油酯接枝聚乙烯，润滑剂为酰胺类化合物，前述份数为质量份数。本发明耐折阻燃PP复合材料，在满足阻燃UL‑94 V‑0级的基础上，还促进了材料力学性能的提升，同时材料经过长期重复弯折过程，不会出现银纹发白现象，且不断裂。

Description

一种耐折叠阻燃PP复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐折叠阻燃PP复合材料及其制备方法，属于PP复合材料领域。
背景技术
PP(聚丙烯)具有无毒、易成型加工、耐化学腐蚀性好、综合力学性能优良及性价比高等优点，被广泛应用于化工、建筑、家电、包装、汽车等领域，是第二大通用塑料。但由于PP极限氧指数低，本身易燃，燃烧时发热量大，容易产生熔滴，从而限制其在一些领域的应用。因此阻燃改性显得尤为重要。
目前PP阻燃改性是通过添加阻燃剂方式达到阻燃效果，阻燃剂种类主要有磷氮类膨胀型阻燃剂、溴锑阻燃剂和溴氮磷型阻燃剂。通过添加此类阻燃剂能够满足阻燃UL94V-0级别，但由于其添加量(20-30％)比较大，影响材料的耐折性能，此类阻燃PP材料在进行重复弯折试验过程中，出现大量明显的银纹发白的现象，且产品经过多次弯折，会出现断裂现象，加上其阻燃剂成本高的原因，限制此类阻燃产品在有耐折要求的产品中的应用。
发明内容
本发明提供一种耐折叠阻燃PP复合材料及其制备方法，耐折阻燃PP复合材料，有着很好的机械性能，在保证材料满足UL94V-0级别的基础上，产品在进行重复弯折试验过程中，不会出现银纹发白，且多次弯折不会出现断裂现象。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种耐折叠阻燃PP复合材料，其原料组分包括：
其中，阻燃剂为八溴双酚硫醚和纳米二氧化硅质量比为2：(3-4)的混合物，增韧剂为甘油酯接枝聚乙烯，润滑剂为酰胺类化合物，前述份数为质量份数。
申请人经研究发现，将八溴双酚硫醚和纳米二氧化硅组合用于PP，通过与特定类型的增韧剂和润滑剂的协同和促进，用极少的用量，却达到了很好的阻燃效果，且复合材料的力学性能、尤其是耐折叠性能有了非常显著的提升，若换为其它阻燃剂，要达到相同的阻燃效果，不仅用量多，且会使复合材料的力学性能下降，耐折叠效果也差，有些首次折叠即会出现银纹。
上述复合材料进行UL94试验，第一次燃烧10S，离开火焰后，产品自熄且低落但不棉燃，第二次燃烧10S，离开火焰后，产品自熄有低落但低落不棉燃，该阻燃机理是在燃烧过程中，通过燃烧低落的方式带走热量，且低落时，表面小分子会快速成炭，低落下的液滴与棉充分隔绝，从而不引燃。
为了进一步满足产品耐折性能，且不出现银纹发白现象，通过实验对比，均聚PP优于共聚PP，优选共聚PP牌号为040-2，厂家金陵石化。
为了进一步提高产品的分散性和力学性能，增韧剂为丙烯酸缩水甘油酯接枝PE。PE为聚乙烯，与PP相容性极佳。PE分子链排列对称均匀，从而产品具有极佳的柔韧性，在PE分子链上接上GMA，促进阻燃剂与基材的相容。
为了进一步促进各组分之间的协同效应，进而提高产品的综合性能，抗氧剂为质量比为(9±0.2)：(1±0.2)的酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的混合物。
进一步优选，抗氧剂为质量比为(9±0.2)：(1±0.2)的抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物。
为了进一步提高材料的加工性能，同时兼顾材料的力学性能，润滑剂为乙撑双硬酯酰胺EBS。
上述耐折叠阻燃PP复合材料的制备方法，高速混合机中将原料混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，干燥，得到的粒料经注塑机注塑成制品。
本发明未提及的技术均参照现有技术。
本发明耐折阻燃PP复合材料，在满足阻燃UL-94V-0级的基础上，还促进了材料力学性能的提升，同时材料经过长期重复弯折过程，不会出现银纹发白现象，且不断裂。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1:
取均聚PP(金陵石化040-2)88.6kg，GMA-PE(杭州海一)6kg，阻燃剂(八溴双酚硫醚，齐博化工)2kg，纳米二氧化硅(SJ-2，潍坊三佳化工有限公司)3kg，抗氧剂1010(雅宝)180g和抗氧剂168(雅宝)20g，润滑剂乙撑双硬酯酰胺EBS 200g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能、灼热丝性能和垂直燃烧性能，结果见表1。
实施例2：
取均聚PP(金陵石化040-2)88.6kg，GMA-PE(杭州海一)5kg，阻燃剂(八溴双酚硫醚，齐博化工)2kg，纳米二氧化硅(SJ-2，潍坊三佳化工有限公司)4kg，抗氧剂1010(雅宝)180g和抗氧剂168(雅宝)20g，润滑剂乙撑双硬酯酰胺EBS 200g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能、灼热丝性能和垂直燃烧性能，结果见表1。
实施例3：
取均聚PP(金陵石化040-2)85.6kg，GMA-PE(杭州海一)8kg，阻燃剂(八溴双酚硫醚，齐博化工)2kg，纳米二氧化硅(SJ-2，潍坊三佳化工有限公司)3kg，抗氧剂1010(雅宝)180g和抗氧剂168(雅宝)20g，润滑剂乙撑双硬酯酰胺EBS 200g，加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其加入双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒，干燥，得到阻燃粒料，经注塑机注塑样条，检测力学性能、灼热丝性能和垂直燃烧性能，结果见表1。
力学性能测试依据ASTM标准，阻燃性能测试依据UL94标准。重复性弯折是否产生银纹发白通过目测进行评判，样条厚度0.8mm，折弯次数为300次。
表1实施例材料性能

Claims (8)

1.一种耐折叠阻燃PP复合材料，其特征在于：其原料组分包括：
其中，阻燃剂为八溴双酚硫醚和纳米二氧化硅质量比为2：(3-4)的混合物，增韧剂为甘油酯接枝聚乙烯，润滑剂为酰胺类化合物，前述份数为质量份数。
2.如权利要求1所述的耐折叠阻燃PP复合材料，其特征在于：PP为均聚PP。
3.如权利要求2所述的耐折叠阻燃PP复合材料，其特征在于：PP为共聚PP 040-2。
4.如权利要求1-3任意一项所述的耐折叠阻燃PP复合材料，其特征在于：增韧剂为丙烯酸缩水甘油酯接枝PE。
5.如权利要求1-3任意一项所述的耐折叠阻燃PP复合材料，其特征在于：抗氧剂为质量比为(9±0.2)：(1±0.2)的酚类抗氧剂和亚磷酸酯抗氧剂的混合物。
6.如权利要求1-3任意一项所述的耐折叠阻燃PP复合材料，其特征在于：抗氧剂为质量比为(9±0.2)：(1±0.2)的抗氧剂1010和抗氧剂168的混合物。
7.如权利要求1-3任意一项所述的耐折叠阻燃PP复合材料，其特征在于：润滑剂为乙撑双硬酯酰胺EBS。
8.权利要求1-7任意一项所述的耐折叠阻燃PP复合材料的制备方法，其特征在于：高速混合机中将原料混合均匀，通过双螺杆挤出机挤出造粒，干燥，得到的粒料经注塑机注塑成制品。
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CN1234047A (zh) * 1996-10-22 1999-11-03 Fmc有限公司 阻燃的聚烯烃组合物
CN1687215A (zh) * 2005-04-13 2005-10-26 丰岳 一种阻燃防老化聚丙烯材料
CN101121798A (zh) * 2006-08-09 2008-02-13 上海金发科技发展有限公司 高光泽低表面析出阻燃聚丙烯复合物及其制备方法

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