CN110483890A - 一种阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种阻燃聚丙烯发泡材料生产时采用的材料包括高熔体强度聚丙烯10‑30份，共聚聚丙烯20‑60份，均聚聚丙烯10‑47份，阻燃剂0.4‑1.5份，协效阻燃剂0.1‑0.75份，接枝PP1‑5份，发泡剂0.8‑1份，白油0.2‑0.8份，抗氧剂0.02‑0.04份。使用该配比原料制作的发泡材料与传统发泡材料相比，密度更低，隔温效果更好，阻燃效果也更好。

Description

一种阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯发泡材料技术领域，具体涉及一种阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法。
背景技术
在生产生活中，人们为了保温隔热的需要，会在建筑装修、户外保暖、汽车内饰等各个方面使用到复合的发泡材料。为了保证隔热保温效果以及轻量化的要求，传统的聚丙烯发泡材料做的越来越蓬松轻盈，但是蓬松的结构使得传统的聚丙烯发泡材料烟密度高、阻燃性差，严重影响了发泡材料使用的安全性。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法，该发泡材料不仅密度更低，同时烟密度更低，阻燃效果更好。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该阻燃聚丙烯发泡材料生产时采用的材料包括高熔体强度聚丙烯10-30份，共聚聚丙烯20-60份，均聚聚丙烯10-47份，阻燃剂0.4-1.5份，协效阻燃剂0.1-0.75份，接枝PP1-5份，发泡剂0.8-1份，白油0.2-0.8份，抗氧剂0.02-0.04份。
作为优选，所述高熔体强度聚丙烯熔体强度≥18cN，熔指0.2-3.5g/10min之间。
作为优选，所述共聚聚丙烯熔融指数为0.2～3.5g/10min。
作为优选，所述均聚聚丙烯的熔融指数为0.2-4.5g/10min。
作为优选，所述阻燃剂为一种以磷、氮、溴为阻燃元素的PP阻燃剂，其中P含量：＞8％、Br含量：＞2％。优选P含量：＞25％、Br含量：＞2％的阻燃剂。
作为优选，所述协效阻燃剂为聚磷酸盐类阻燃剂，优选MPP阻燃剂。
作为优选，所述的接枝PP为马来酸酐接枝的聚丙烯，接枝率0.5％以上。
一种阻燃聚丙烯发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照重量份数称取各组分，置于混料机中搅拌均匀，得到混合物料；
(2)将所述的混合物料投入挤出机进料斗中，所述挤出机的温度为：
挤出机温度设置为150-210℃，模头温度为165-185℃之间，所述的三辊温度分别为，下辊70-90℃，中棍50-80℃，上棍80-120℃，所述的挤出机的长径比为≥20：1，通过三辊结构挤出片料；
(3)通过牵引棍牵引出上步输出的片料，然后进行冷却定型；
(4)通过裁切机将冷却后的片料裁切成需要的尺寸。
作为优选，步骤(2)挤出机的模头温度168-175℃之间。
本发明的有益效果在于：本阻燃聚丙烯发泡材料通过高熔体强度聚丙烯辅佐低熔指均聚，共聚聚丙烯、阻燃剂、协效阻燃剂、接枝pp、发泡剂等助剂在熔融共混发泡而成，该发泡材料本身与传统材料相比，具有更加优异的技术参数，其密度更低，隔温效果更好，阻燃效果也更好。该发明采用MPP(即协效阻燃剂)和阻燃剂进行复配，大大降低了阻燃剂的添加量，减少了阻燃对发泡的影响，同时烟密度也可以在标准范围内。采用接枝聚丙烯或者接枝POE作为各组分的相容剂，大大提高材料的相容性和发泡时熔体强度的稳定性，是阻燃剂能够在添加更少的情况下更好的起到阻燃的作用。在该发明的配比中，少量的阻燃剂的加入也可以起到异象成核的作用，阻燃剂的添加量1.8份以内阻燃效果变得更加的较明显。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
一种该阻燃聚丙烯发泡材料，该阻燃聚丙烯发泡材料生产时采用的材料包括如下组分和要求
这一种阻燃聚丙烯发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述重量份数以及选材要求称取各组分，置于混料机中搅拌均匀，得到混合物料；
(2)将所述的混合物料投入挤出机进料斗中，所述挤出机的温度为：
挤出机温度设置为150-210℃，模头温度为165-185℃之间，所述的三辊温度分别为，下辊70-90℃，中棍50-80℃，上棍80-120℃，所述的挤出机的长径比为≥20：1，通过三辊结构挤出片料；
(3)通过牵引棍牵引出上步输出的片料，然后进行冷却定型；
(4)通过裁切机将冷却后的片料裁切成需要的尺寸。
通过这种加工方式制作的阻燃聚丙烯发泡材料，其密度在GB1033-70标准下达到0.48，在GB/T8627-2007标准下为36。其阻燃等级在UL94标准下可以达到V-1，在GB-8410标准下可以达到A0。与传统发泡材料相比，该发泡材料的密度更低，隔温效果更好，阻燃效果也更好。该实施例中，使用的原材料为颗粒材料，采用共混方式通过单螺杆挤出压片方式形成片材，片材厚度0.6-5mm。
该发泡材料在进一步的加工中，通过挤出机各部分不同温度的设计，同时通过不同卷辊的设计，使得发泡材料进一步成型时，进一步提高了板材的整体性能，具有更加优异的技术效果，使得材料整体在使用时，保温隔热效果更好，同时该板料具有优异的阻燃效果，使用范围更广，更加节约原材料，可以有效降低生产成本。
实施例2
一种该阻燃聚丙烯发泡材料，该阻燃聚丙烯发泡材料生产时采用的材料包括如下组分和要求
这一种阻燃聚丙烯发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述重量份数以及选材要求称取各组分，置于混料机中搅拌均匀，得到混合物料；
(2)将所述的混合物料投入挤出机进料斗中，所述挤出机的温度为：
挤出机温度设置为150-210℃，模头温度为165-185℃之间，所述的三辊温度分别为，下辊70-90℃，中棍50-80℃，上棍80-120℃，所述的挤出机的长径比为≥20：1，通过三辊结构挤出片料；
(3)通过牵引棍牵引出上步输出的片料，然后进行冷却定型；
(4)通过裁切机将冷却后的片料裁切成需要的尺寸。
通过这种加工方式制作的阻燃聚丙烯发泡材料，其密度在GB1033-70标准下达到0.41，在GB/T8627-2007标准下为31。其阻燃等级在UL94标准下可以达到V-2，在GB-8410标准下可以达到A0。与传统发泡材料相比，该发泡材料的密度更低，隔温效果更好，阻燃效果也更好。
实施例3
一种该阻燃聚丙烯发泡材料，该阻燃聚丙烯发泡材料生产时采用的材料包括如下组分和要求
这一种阻燃聚丙烯发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述重量份数以及选材要求称取各组分，置于混料机中搅拌均匀，得到混合物料；
(2)将所述的混合物料投入挤出机进料斗中，所述挤出机的温度为：
挤出机温度设置为150-210℃，模头温度为165-185℃之间，所述的三辊温度分别为，下辊70-90℃，中棍50-80℃，上棍80-120℃，所述的挤出机的长径比为≥20：1，通过三辊结构挤出片料；
(3)通过牵引棍牵引出上步输出的片料，然后进行冷却定型；
(4)通过裁切机将冷却后的片料裁切成需要的尺寸。
通过这种加工方式制作的阻燃聚丙烯发泡材料，其密度在GB1033-70标准下达到0.35，在GB/T8627-2007标准下为30。其阻燃等级在UL94标准下可以达到V-2，在GB-8410标准下可以达到A0。与传统发泡材料相比，该发泡材料的密度更低，隔温效果更好，阻燃效果也更好。
实施例4
一种该阻燃聚丙烯发泡材料，该阻燃聚丙烯发泡材料生产时采用的材料包括如下组分和要求
这一种阻燃聚丙烯发泡材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按照上述重量份数以及选材要求称取各组分，置于混料机中搅拌均匀，得到混合物料；
(2)将所述的混合物料投入挤出机进料斗中，所述挤出机的温度为：
挤出机温度设置为150-210℃，模头温度为165-185℃之间，所述的三辊温度分别为，下辊70-90℃，中棍50-80℃，上棍80-120℃，所述的挤出机的长径比为≥20：1，通过三辊结构挤出片料；
(3)通过牵引棍牵引出上步输出的片料，然后进行冷却定型；
(4)通过裁切机将冷却后的片料裁切成需要的尺寸。
通过这种加工方式制作的阻燃聚丙烯发泡材料，其密度在GB1033-70标准下达到0.51，在GB/T8627-2007标准下为28。其阻燃等级在UL94标准下可以达到V-1，在GB-8410标准下可以达到A0。与传统发泡材料相比，该发泡材料的密度更低，隔温效果更好，阻燃效果也更好。
该阻燃聚丙烯发泡材料生产时的实验数据为：
本发明的重点在于：第一，采用MPP和阻燃剂进行复配，大大降低了阻燃剂的添加量，减少了阻燃对发泡的影响，同时烟密度也可以在标准范围内。
第二，采用接枝聚丙烯或者接枝POE作为各组分的相容剂，大大提高材料的相容性和发泡时熔体强度的稳定性，是阻燃剂能够在添加更少的情况下更好的起到阻燃的作用。
第三，少量的阻燃剂的加入也可以起到异象成核的作用，阻燃剂的添加量1.8份以内效果较明显。
从上述实施例和表格中显然可以看出，本发明所制的阻燃聚丙烯发泡材料与传统发泡材料相比，该发泡材料的密度更低，隔温效果更好，阻燃效果也更好。该材料通过选用高熔体强度聚丙烯辅佐低熔指均聚，共聚聚丙烯、阻燃剂、协效阻燃剂、接枝聚丙烯、发泡剂等助剂在熔融共混发泡的过程中制得，其阻燃等级在GB-8410标准下均可达到A0级别，而密度均小于传统发泡材料。该聚丙烯发泡片材，应用于汽车内饰材料。满足了汽车内饰阻燃，轻量化，低烟密度的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种该阻燃聚丙烯发泡材料，其特征在于：它生产时采用的材料包括高熔体强度聚丙烯10-30份，共聚聚丙烯20-60份，均聚聚丙烯10-47份，阻燃剂0.4-1.5份，协效阻燃剂0.1-0.75份，接枝PP1-5份，发泡剂0.8-1份，白油0.2-0.8份，抗氧剂0.02-0.04份。
2.根据权利要求1所述的一种轻质发泡聚丙烯复合隔热板材，其特征在于：所述高熔体强度聚丙烯熔体强度≥18cN，熔指0.2-3.5g/10min之间。
3.根据权利要求1所述的一种轻质发泡聚丙烯复合隔热板材，其特征在于：所述共聚聚丙烯熔融指数为0.2～3.5g/10min。
4.根据权利要求1所述的一种轻质发泡聚丙烯复合隔热板材，其特征在于：所述均聚聚丙烯的熔融指数为0.2-4.5g/10min。
5.根据权利要求1所述的一种轻质发泡聚丙烯复合隔热板材，其特征在于：所述阻燃剂为一种以磷、氮、溴为阻燃元素的PP阻燃剂，其中P含量：＞8％、Br含量：＞2％。优选P含量：＞25％、Br含量：＞2％的阻燃剂。
6.根据权利要求1所述的一种轻质发泡聚丙烯复合隔热板材，其特征在于：所述协效阻燃剂为MPP阻燃剂。
7.根据权利要求1所述的一种轻质发泡聚丙烯复合隔热板材，其特征在于：所述的接枝PP为马来酸酐接枝的聚丙烯，接枝率0.5％以上。
8.根据权利要求1到7中任一条所述的一种轻质发泡聚丙烯复合隔热板材的制备方法，其特征在于：它包括如下步骤：
(1)按照重量份数称取各组分，置于混料机中搅拌均匀，得到混合物料；
(2)将所述的混合物料投入挤出机进料斗中，所述挤出机的温度为：
挤出机温度设置为150-210℃，模头温度为165-185℃之间，所述的三辊温度分别为，下辊70-90℃，中棍50-80℃，上棍80-120℃，所述的挤出机的长径比为≥20：1，通过三辊结构挤出片料；
(3)通过牵引棍牵引出上步输出的片料，然后进行冷却定型；
(4)通过裁切机将冷却后的片料裁切成需要的尺寸。
9.根据权利要求8中一种轻质发泡聚丙烯复合隔热板材的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)挤出机的模头温度为168-175℃之间。
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