CN108148260A - 一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法。它是由下列组分按质量百分数组成：聚丙烯切片33.5‑89.8%，经表面处理的多聚磷酸铵10‑30%，三聚氰胺0‑10%，三聚氰胺脲酸盐0‑10%，成碳剂0‑15%，抗氧剂0.1‑0.5%，润滑剂0.1‑1%。本发明方法制备的无卤阻燃聚丙烯材料，可以达到UL94 1.6mm 和3.2mm V0级阻燃，当总阻燃剂添加量在28%时，可以达到UL94 0.8mm V0级阻燃效果。并且在70℃水浸泡168小时后，其阻燃性和机械性能不变；材料在高湿度环境下具备长效阻燃性，同时材料的电学性能大大提高，表面电阻率从1011增加到1014。

Description

一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法。属于高分子材料技术领域。
背景技术
聚丙烯具有优良的力学性能、绝缘性和耐化学药品性等特点，已经广泛应用于汽车、电子、包装等领域。但是聚丙烯的极限氧指数(LOI)很低，属于容易燃烧，而且燃烧时易出现滴落和流延现象。传统的卤系阻燃剂阻燃效果好，但遇火会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体。随着人们环保、安全意识的增强，开发低烟、无卤阻燃聚丙烯成为当前阻燃聚丙烯研究的热点问题。
目前，聚丙烯用无卤阻燃剂主要有：铝-镁系阻燃剂，氮磷膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂和硅系阻燃剂。
其中膨胀型阻燃剂由于其阻燃效率高、低烟、无毒、无腐蚀气体释放等特点，被认为是当今无卤阻燃材料的发展方向之一。但由于膨胀型阻燃剂易吸潮，长期使用会造成其电性能以及阻燃性能下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐水型无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法，可适用于高湿度环境。
本发明可通过以下措施达到：
一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，由以下组分按质量百分数组成：
所述的聚丙烯切片为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。
所述的成碳剂可以是二氧化硅、二氧化钛、PA6、有机聚磷酸酯中的一种或者多种的混合物。
所述的抗氧剂是抗氧剂1010和168的复配或者抗氧剂1010单独使用。
所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌中的任一种。
多聚磷酸铵表面易吸水，要使其具备耐水性，需进行表面包覆处理。使用功能化的有机硅氧烷，作为优化，可以选用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，对其进行表面包覆处理，可以有效改善其吸水性。未经过处理的多聚磷酸铵吸水率在0.8％，经过表面包覆处理的吸水率下降到0.08-0.1％。
一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法，按照上述比例将聚丙烯、处理后的多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺脲酸盐、成碳剂、抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中预混和处理好，加入双螺杆挤出机中进行造粒。挤出温度为180-220℃。
本发明的有益效果在于：
本发明采用功能化的有机硅氧烷处理过的多聚磷酸铵作为主体阻燃剂，复配三聚氰胺、三聚氰胺脲酸盐及成碳剂制得一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物。该材料的阻燃性可达到UL94 1.6mm和3.2mm V-0级别；阻燃剂总量在28％，达到UL94 0.8mm V-0级别。材料在70℃水浸泡168小时后，其阻燃性和机械性能不变，材料在高湿度环境下具备长效阻燃性，同时材料的电学性能大大提高，表面电阻率从1011增加到1014。
具体实施方案
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明，其中：
聚丙烯切片为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯；
成碳剂是二氧化硅、二氧化钛、PA6、有机聚磷酸酯中的一种或者多种的混合物；
润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌中的任一种。
实施例一：
将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：190℃，195℃，190℃，195℃，200℃，200℃，机头温度为205℃。
实施例二：
将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：185℃，195℃，190℃，195℃，200℃，200℃，机头温度为205℃。
实施例三：
将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：190℃，195℃，195℃，195℃，200℃，205℃，机头温度为205℃。
实施例四：
将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：180℃，195℃，190℃，195℃，200℃，200℃，机头温度为205℃。
实施例五：
将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：185℃，195℃，190℃，200℃，210℃，220℃，机头温度为205℃。
对比例
将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：185℃，195℃，190℃，200℃，210℃，220℃，机头温度为205℃。
各实施例及对比例的性能测试数据依次如下表所示：
将上述6个实施例和对比例制备的材料放入70℃水浸泡168小时后，其性能测试数据依次如下表所示：
由上表可见，使用经过表面处理的多聚磷酸铵制备的材料在经过浸水实验后，其阻燃性能没有下降；而使用未经过表面处理的多聚磷酸铵的材料在经过浸水实验后，阻燃等级从原先的V0下降到HB，阻燃能力大大降低；且使用未经过表面处理的阻燃剂制成的材料，在潮湿环境放置一段时间后，表面形成油亮、发粘的析出层，对制品日后使用造成极大不便，对比使用经过表面处理的阻燃剂制成的材料就不会发生此种现象。

Claims (8)

1.一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于，它是由下列组分按质量百分数组成：聚丙烯切片33.5-89.8%，经表面处理的多聚磷酸铵10-30%，三聚氰胺0-10%，三聚氰胺脲酸盐0-10%，成碳剂0-15%，抗氧剂0.1-0.5%，润滑剂0.1-1%。
2.根据权利要求1所述的一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于：所述的聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。
3.根据权利要求1所述的一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于：所述的经表面处理的多聚磷酸铵，是使用功能化的有机硅氧烷表面包覆处理的多聚磷酸铵。
4.根据权利要求3所述的一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于：所述的有机硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。
5.根据权利要求1所述的一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于：所述的成碳剂可以是二氧化硅、二氧化钛、PA6、有机聚磷酸酯中的一种或者两种以上的混合物。
6.根据权利要求1所述的一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于：所述的抗氧剂是抗氧剂1010和168的复配或者抗氧剂1010单独使用。
7.根据权利要求1所述的一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于：所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌中的任一种。
8.一种权利要求1所述的耐水无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法，其特征在于：按照上述比例将聚丙烯、处理后的多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺脲酸盐、成碳剂、抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中预混和处理好，加入双螺杆挤出机中进行造粒，挤出温度为180-220℃。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112375292A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 常州工程职业技术学院 一种耐低温阻隔性能好的防爆材料母粒、制备方法及应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103044762A (zh) * 2012-12-06 2013-04-17 上海日之升新技术发展有限公司 一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN103205099A (zh) * 2012-12-14 2013-07-17 青岛博益特生物材料有限公司 微胶囊化阻燃合金制备工艺
CN103694742A (zh) * 2013-11-13 2014-04-02 李强林 有机硅接枝改性不溶性聚磷酸铵的方法和用途
CN104194161A (zh) * 2014-09-29 2014-12-10 江苏力达塑料托盘制造有限公司 一种耐析出增韧阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN104479172A (zh) * 2014-12-05 2015-04-01 黑龙江省润特科技有限公司 一种表面包覆含氟硅油的聚磷酸铵的制备方法
CN104693599A (zh) * 2015-02-06 2015-06-10 南京金杉汽车工程塑料有限责任公司 一种无卤阻燃聚丙烯改性料的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103044762A (zh) * 2012-12-06 2013-04-17 上海日之升新技术发展有限公司 一种矿物增强无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN103205099A (zh) * 2012-12-14 2013-07-17 青岛博益特生物材料有限公司 微胶囊化阻燃合金制备工艺
CN103694742A (zh) * 2013-11-13 2014-04-02 李强林 有机硅接枝改性不溶性聚磷酸铵的方法和用途
CN104194161A (zh) * 2014-09-29 2014-12-10 江苏力达塑料托盘制造有限公司 一种耐析出增韧阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN104479172A (zh) * 2014-12-05 2015-04-01 黑龙江省润特科技有限公司 一种表面包覆含氟硅油的聚磷酸铵的制备方法
CN104693599A (zh) * 2015-02-06 2015-06-10 南京金杉汽车工程塑料有限责任公司 一种无卤阻燃聚丙烯改性料的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112375292A (zh) * 2020-11-12 2021-02-19 常州工程职业技术学院 一种耐低温阻隔性能好的防爆材料母粒、制备方法及应用

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