CN110734605A - 一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片 - Google Patents
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，其技术方案要点是包括如下重量份数的物质组成：聚丙烯80～100份；阻燃剂30～40份；高岭土凝胶60～70份；协效剂5～10份；POE10～20份；抗氧化剂0.2～0.4份；表面活化剂1～2份；偶联剂2～4份，其制备方法包括如下制备步骤：步骤(1)：将高岭土凝胶与阻燃剂混合，再喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、表面活化剂以及抗氧化剂加入到高速搅拌机中搅拌；步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、协效剂、POE以及偶联剂进行搅拌，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，本发明中的聚丙烯阻燃绝缘片在达到阻燃效果的同时保持高韧性。
Description
技术领域
本发明涉及绝缘材料技术领域，更具体的说是涉及一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片。
背景技术
聚丙烯是五大通用合成树脂中的一个重要品种，无毒、无臭、无味，是目前所有塑料中最轻的品种之一，在全球塑料用五大合成树脂中，聚丙烯的产量占有25％左右的份额。聚丙烯几乎适用于所有成型加工的方法，其成型加工流动性良好，聚丙烯具有优良的抗弯曲疲劳性，强度、刚度、硬度比较高，具有优异的电绝缘性能，主要用于电信电缆的绝缘和电器外壳，具有良好的耐热性，但耐候性能差，易燃烧。
以聚丙烯为主要原料制备的阻燃片，往往需要中加入大量的阻燃剂以克服聚丙烯易燃的缺陷，其阻燃性能虽得到了明显的改善，但是其力学性能往往会受到很大的影响，特别是抗冲击性能，导致聚丙烯阻燃绝缘片很难满足许多建筑材料、电气材料等的规定。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，该聚丙烯阻燃绝缘片在达到阻燃效果的同时保持高韧性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下重量份数的物质组成：
聚丙烯80～100份；
阻燃剂30～40份；
高岭土凝胶60～70份；
协效剂5～10份；
POE10～20份；
抗氧化剂0.2～0.4份；
表面活化剂1～2份；
偶联剂2～4份。
作为本发明的进一步改进，所述协效剂包括如下重量份数的物质组成：
介孔分子筛1.5～4份；
氧化锑0.5～1份；
氧化锆3～5份。
作为本发明的进一步改进，所述抗氧化剂选为抗氧化剂1010。
作为本发明的进一步改进，所述介孔分子筛的孔径大小为2～10nm。
作为本发明的进一步改进，所述表面活化剂包括如下重量份数的物质组成：
十二烷基苯磺酸钠0.5～1.5份；
烷基氨基乙基咪唑啉0.1～0.5份。
作为本发明的进一步改进，所述阻聚剂选为溴锑复合阻燃母粒。
作为本发明的进一步改进，所述偶联剂选为γ―氨丙基三乙氧基硅烷或γ～甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片的制备方法，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与阻燃剂混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为50～60MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、表面活化剂以及抗氧化剂加入到高速搅拌机中，在温度为80～160℃的条件下，搅拌60～120min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、协效剂、POE以及偶联剂，搅拌90～120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：180℃～190℃；二区温度：190℃～200℃；三区温度190℃～200℃；模头温度：200℃～210℃；螺杆转速：55～60r/min；熔体压力：20～25MPa。
作为本发明的进一步改进，所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和碱液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(a)所得的活化高岭土溶于酸中，加热反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温1～4天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
本发明的有益效果：
1、在聚丙烯阻燃绝缘片的配方中，在增加POE树脂的前提下，进一步添加高岭土，由于高岭土的黏土结构倾向于分布在POE弹性体的周围，形成黏土网络结构，高岭土与POE起到了协同增韧的效果；
2、高岭土对包覆于其内部的阻燃剂而言，一方面增加了阻燃剂与聚丙烯树脂或POE树脂之间的迁移阻力，降低了阻燃剂的迁移速率，减缓阻燃剂析出，赋予聚丙烯阻燃绝缘片长久的阻燃的效果；另一方面，高岭土的加入也提高了气体阻隔性能，燃烧过程中它在阻燃片表面形成一种炭化硅酸盐无机层，阻止热量的传递，对下面的未燃烧材料起到了隔热和分离作用；
3、协效剂选择了介孔分子筛、氧化锑以及氧化锆的组合物进一步增加聚丙烯的韧性，介孔分子筛具有吸附性和比表面积大的特性，与高分子链之间有较大的缠绕作用，使得聚丙烯内部较为致密，氧化锆和氧化锑的除了能提高韧性外，在两者的协同作用下，可有效促进阻燃剂受热分解，分解的中间产物与高岭土、介孔分子筛共同形成致密碳层，不易脱落，进一步增强了隔热隔氧的作用。
4、表面活性剂选择十二烷基苯磺酸钠和烷基氨基乙基咪唑啉的组合物，该组合物在对高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒的表面改性，对高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒的表面进行改性，提高高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒和聚丙烯树脂界面的相容性，从而提高其填充量，提高聚丙烯的韧性和抗冲击强度。
具体实施方式
实施例1
聚丙烯80份；
溴锑复合阻燃母粒30份；
高岭土凝胶60份；
介孔分子筛1.5份；
氧化锑0.5份；
氧化锆3份；
POE10份；
抗氧化剂10100.2份；
十二烷基苯磺酸钠0.5份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.1份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷2份；
所述介孔分子筛的孔径大小为2nm。
所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和氢氧化钠溶液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(a)所得的活化高岭土溶于盐酸溶液中，加热到80℃反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温3天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与溴锑复合阻燃母粒混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为50MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、十二烷基苯磺酸钠、2-烷基氨基乙基咪唑啉以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为80℃的条件下，搅拌60min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、介孔分子筛、氧化锑、氧化锆、POE以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌90min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：180℃；二区温度： 190℃；三区温度190℃；模头温度：200℃℃；螺杆转速：55r/min；熔体压力： 20MPa。
实施例2
聚丙烯100份；
溴锑复合阻燃母粒40份；
高岭土凝胶70份；
介孔分子筛4份；
氧化锑1份；
氧化锆5份；
POE20份；
抗氧化剂10100.4份；
十二烷基苯磺酸钠1.5份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.5份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份；
所述介孔分子筛的孔径大小为10nm。
所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和氢氧化钠溶液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(1)所得的活化高岭土溶于盐酸溶液中，加热到80℃反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温3天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与溴锑复合阻燃母粒混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为60MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、十二烷基苯磺酸钠、2-烷基氨基乙基咪唑啉以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为160℃的条件下，搅拌120min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、介孔分子筛、氧化锑、氧化锆、POE以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：190℃；二区温度：200℃；三区温度200℃；模头温度：210℃；螺杆转速：60r/min；熔体压力：25MPa。
对比例1
聚丙烯100份；
溴锑复合阻燃母粒40份；
POE20份；
抗氧化剂10100.4份；
十二烷基苯磺酸钠1.5份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.5份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将溴锑复合阻燃母粒、十二烷基苯磺酸钠、2-烷基氨基乙基咪唑啉以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为160℃的条件下，搅拌 120min；
步骤(2)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、POE以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：190℃；二区温度：200℃；三区温度200℃；模头温度：210℃；螺杆转速：60r/min；熔体压力：25MPa。
对比例2
聚丙烯100份；
溴锑复合阻燃母粒40份；
高岭土凝胶70份；
POE20份；
抗氧化剂10100.4份；
十二烷基苯磺酸钠1.5份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.5份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份。
所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和氢氧化钠溶液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(1)所得的活化高岭土溶于盐酸溶液中，加热到80℃反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温3天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与溴锑复合阻燃母粒混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为60MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、十二烷基苯磺酸钠、2-烷基氨基乙基咪唑啉以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为160℃的条件下，搅拌120min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、POE以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：190℃；二区温度：200℃；三区温度200℃；模头温度：210℃；螺杆转速：60r/min；熔体压力：25MPa。
对比例3
聚丙烯100份；
溴锑复合阻燃母粒40份；
高岭土70份；
POE20份；
抗氧化剂10100.4份；
十二烷基苯磺酸钠1.5份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.5份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土、溴锑复合阻燃母粒、十二烷基苯磺酸钠、2-烷基氨基乙基咪唑啉以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为160℃的条件下，搅拌120min；
步骤(2)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、POE以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：190℃；二区温度：200℃；三区温度200℃；模头温度：210℃；螺杆转速：60r/min；熔体压力：25MPa。
对比例4
聚丙烯100份；
溴锑复合阻燃母粒40份；
高岭土凝胶70份；
介孔分子筛4份；
氧化锑1份；
POE20份；
抗氧化剂10100.4份；
十二烷基苯磺酸钠1.5份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.5份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份；
所述介孔分子筛的孔径大小为10nm。
所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和氢氧化钠溶液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(1)所得的活化高岭土溶于盐酸溶液中，加热到80℃反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温3天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与溴锑复合阻燃母粒混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为60MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、十二烷基苯磺酸钠、2-烷基氨基乙基咪唑啉以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为160℃的条件下，搅拌120min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、介孔分子筛、氧化锑、POE 以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：190℃；二区温度：200℃；三区温度200℃；模头温度：210℃；螺杆转速：60r/min；熔体压力：25MPa。
对比例5
聚丙烯100份；
溴锑复合阻燃母粒40份；
高岭土凝胶70份；
介孔分子筛4份；
氧化锆5份；
POE20份；
抗氧化剂10100.4份；
十二烷基苯磺酸钠1.5份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.5份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份；
所述介孔分子筛的孔径大小为10nm。
所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和氢氧化钠溶液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(1)所得的活化高岭土溶于盐酸溶液中，加热到80℃反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温3天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与溴锑复合阻燃母粒混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为60MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、十二烷基苯磺酸钠、2-烷基氨基乙基咪唑啉以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为160℃的条件下，搅拌120min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、介孔分子筛、氧化锆、POE 以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：190℃；二区温度：200℃；三区温度200℃；模头温度：210℃；螺杆转速：60r/min；熔体压力：25MPa。
对比例6
聚丙烯100份；
溴锑复合阻燃母粒40份；
高岭土凝胶70份；
氧化锑1份；
氧化锆5份；
POE20份；
抗氧化剂10100.4份；
十二烷基苯磺酸钠1.5份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.5份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份。
所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和氢氧化钠溶液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(1)所得的活化高岭土溶于盐酸溶液中，加热到80℃反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温3天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与溴锑复合阻燃母粒混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为60MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、十二烷基苯磺酸钠、2-烷基氨基乙基咪唑啉以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为160℃的条件下，搅拌120min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、氧化锑、氧化锆、POE以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：190℃；二区温度：200℃；三区温度200℃；模头温度：210℃；螺杆转速：60r/min；熔体压力：25MPa。
对比例7
聚丙烯100份；
溴锑复合阻燃母粒40份；
高岭土凝胶70份；
介孔分子筛4份；
氧化锑1份；
氧化锆5份；
POE20份；
抗氧化剂10100.4份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.5份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份。
所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和氢氧化钠溶液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(1)所得的活化高岭土溶于盐酸溶液中，加热到80℃反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温3天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与溴锑复合阻燃母粒混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为60MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、2-烷基氨基乙基咪唑啉以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为160℃的条件下，搅拌120min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、介孔分子筛、氧化锑、氧化锆、POE以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：190℃；二区温度：200℃；三区温度200℃；模头温度：210℃；螺杆转速：60r/min；熔体压力：25MPa。
对比例8
聚丙烯100份；
溴锑复合阻燃母粒40份；
高岭土凝胶70份；
介孔分子筛4份；
氧化锑1份；
氧化锆5份；
POE20份；
抗氧化剂10100.4份；
十二烷基苯磺酸钠1.5份；
γ―氨丙基三乙氧基硅烷4份。
所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和氢氧化钠溶液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(1)所得的活化高岭土溶于盐酸溶液中，加热到80℃反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温3天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与溴锑复合阻燃母粒混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为60MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、十二烷基苯磺酸钠以及抗氧化剂1010加入到高速搅拌机中，在温度为160℃的条件下，搅拌120min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、介孔分子筛、氧化锑、氧化锆、POE以及γ―氨丙基三乙氧基硅烷，搅拌120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；；一区温度：190℃；二区温度：200℃；三区温度200℃；模头温度：210℃；螺杆转速：60r/min；熔体压力：25MPa。
根据ASTM D638对实施例1-2和对比例1-8测试拉伸强度和断裂伸长率；
根据ASTM D256对实施例1-2和对比例1-8测试悬臂梁缺口冲击强度；
根据UL-94对实施例1-2和对比例1-8分别在自然状态下和人工加速老化状态下(120℃，30天)测试阻燃性。
对上表进行分析，对比例2和对比例3分别与对比例1相比，配方中添加了高凝土，使得高岭土与POE起到了协同增韧的作用；对比例2与对比例3相比，其制备方法有所不同，对比例2将高岭土制备成凝胶，再包覆在阻燃聚表面，降低了阻燃剂的迁移速率，使得该聚丙烯阻燃批阻燃效果较长久；对比例4、对比例5 以及对比例6分别与对比例2相比，配方中添加了协效剂的部分组分，使得力学性能得到提升，其中，对比例4和对比例5的配方中添加了介孔分子筛，其力学性能提升较为明显，对比例4或对比例5与实施例1相比，介孔分子筛、氧化锑以及氧化锆在三者协同作用下，阻燃效果得到了提升；对比例7或对比例8与对比例2相比，表面活性剂选择十二烷基苯磺酸钠和烷基氨基乙基咪唑啉的组合物，提高高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒和聚丙烯树脂界面的相容性，使得聚丙烯阻燃绝缘片表面较为光滑，没有颗粒浮在表面。
本发明在聚丙烯阻燃绝缘片的配方中，POE树脂作为常见的增韧剂，对聚丙烯起到了增韧的作用，阻燃剂被包覆在高岭土凝胶颗粒内，由于高岭土的黏土结构倾向于分布在POE弹性体的周围，形成黏土网络结构，高岭土与POE起到了协同增韧的效果；
高岭土对包覆于其内部的阻燃剂而言，一方面增加了阻燃剂与聚丙烯树脂或POE树脂之间的迁移阻力，降低了阻燃剂的迁移速率，减缓阻燃剂析出，赋予聚丙烯阻燃绝缘片长久的阻燃的效果；另一方面，高岭土的加入也提高了气体阻隔性能，燃烧过程中它在阻燃片表面形成一种炭化硅酸盐无机层，阻止热量的传递，对下面的未燃烧材料起到了隔热和分离作用；
阻燃剂选择了环保的溴锑复合阻燃母粒，无毒低烟，热裂解或燃烧不产生有毒的DBDO和DBDF，溴含量低于100mg/kg，不会对环境造成影响，尤其适合于聚丙烯的阻燃；
协效剂选择了介孔分子筛、氧化锑以及氧化锆的组合物进一步增加聚丙烯的韧性，介孔分子筛具有吸附性和比表面积大的特性，与高分子链之间有较大的缠绕作用，使得聚丙烯内部较为致密，氧化锆和氧化锑的除了能提高韧性外，在两者的协同作用下，可有效促进阻燃剂受热分解，分解的中间产物与高岭土、介孔分子筛共同形成致密碳层，不易脱落，进一步增强了隔热隔氧的作用。
表面活性剂选择十二烷基苯磺酸钠和烷基氨基乙基咪唑啉的组合物，该组合物在对高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒的表面改性，对高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒的表面进行改性，提高高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒和聚丙烯树脂界面的相容性，从而提高其填充量，提高聚丙烯的韧性和抗冲击强度，抗氧化剂选择抗氧化剂1010，抗氧剂1010挥发性小，耐抽出性好、热稳定性高、持效性长，不着色，不污染、无毒。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，其特征在于：包括如下重量份数的物质组成：
聚丙烯80～100份；
阻燃剂30～40份；
高岭土凝胶60～70份；
协效剂5～10份；
POE10～20份；
抗氧化剂0.2～0.4份；
表面活化剂1～2份；
偶联剂2～4份。
2.根据权利要求1所述的一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，其特征在于：
所述协效剂包括如下重量份数的物质组成：
介孔分子筛1.5～4份；
氧化锑0.5～1份；
氧化锆3～5份。
3.根据权利要求2所述的一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，其特征在于：所述介孔分子筛的孔径大小为2～10nm。
4.根据权利要求3所述的一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，其特征在于：所述抗氧化剂选为抗氧化剂1010。
5.根据权利要求4所述的一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，其特征在于：
所述表面活化剂包括如下重量份数的物质组成：
十二烷基苯磺酸钠0.5～1.5份；
2-烷基氨基乙基咪唑啉0.1～0.5份。
6.根据权利要求5所述的一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，其特征在于：所述阻聚剂选为溴锑复合阻燃母粒。
7.根据权利要求6所述的一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片，其特征在于：所述偶联剂选为γ―氨丙基三乙氧基硅烷或γ～甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种。
8.根据权利要求1-7所述的一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：
步骤(1)：将高岭土凝胶与阻燃剂混合，其混合物加入超高压微射流均质机中进行均质，均质压力为50～60MPa，将均质后的混合液放入到喷雾干燥机内进行喷雾干燥造粒，得到高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒；
步骤(2)：将高岭土凝胶包覆阻燃剂母粒、表面活化剂以及抗氧化剂加入到高速搅拌机中，在温度为80～160℃的条件下，搅拌60～120min；
步骤(3)：在上述混合物中继续加入聚丙烯、协效剂、POE以及偶联剂，搅拌90～120min，然后将混合物通过双螺杆挤出机挤出造粒，再切片干燥，得到绝缘片；一区温度：180℃～190℃；二区温度：190℃～200℃；三区温度190℃～200℃；模头温度：200℃～210℃；螺杆转速：55～60r/min；熔体压力：20～25MPa。
9.根据权利要求8所述的一种高抗冲聚丙烯阻燃绝缘片的制备方法，其特征在于：所述高岭土凝胶包括如下制备步骤：
步骤(a)：将高岭土原料和碱液混合，水热反应后过滤分离出活化高岭土；
步骤(b)：将步骤(a)所得的活化高岭土溶于酸中，加热反应后，过滤，得到高岭土酸解液；
步骤(c)：将步骤(b)所得的高岭土酸解液在室温至60℃保温1～4天，并将其水洗至中性，再醇洗，即获得中性的高岭土凝胶。
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Denomination of invention: A High Impact Polypropylene Flame retardant Insulation Sheet Effective date of registration: 20230327 Granted publication date: 20220401 Pledgee: China Minsheng Banking Corp Wenzhou branch Pledgor: WENZHOU XINTAI NEW MATERIAL CO.,LTD. Registration number: Y2023980036343 |
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