CN111234373B - 一种无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法，包括：(1)称取聚丙烯100重量份、膨胀型复合阻燃剂5～35重量份，以及发泡助剂1～5重量份，混合均匀后经挤出造粒制备可发性聚丙烯微粒；(2)将步骤(1)制备的可发性聚丙烯微粒、水、分散剂、发泡剂置于高压反应釜中，加压加热，经预发泡得到发泡聚丙烯珠粒；(3)步骤(2)制备的发泡聚丙烯珠粒经水蒸气模塑成型后，制得无卤阻燃聚丙烯泡沫材料。本发明提供的制备方法解决了膨胀型阻燃剂的添加对发泡聚丙烯泡孔形态、发泡倍率的影响，进而影响无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的力学性能的技术问题，制备发泡倍率稳定、泡孔结构完好，且兼具优异的力学性能与阻燃性能的聚丙烯泡沫材料。

Description

一种无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法
技术领域
本发明涉及聚丙烯材料的制备领域，尤其涉及一种无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法。
背景技术
发泡聚丙烯(Expanded Polypropylene--EPP)成型制品，拥有良好的力学性能、隔音性能、绿色环保且易降解等性能，近几年在汽车、包装、建筑、隔音隔热等领域得到了广泛的应用，正逐步取代聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯等泡沫制品。
虽然聚丙烯及其发泡材料性能优良，应用范围大，但因其极限氧指数(LOI值)仅为18，属于易燃材料，其发泡材料特别是高倍率发泡产品(密度低于30kg/m3)更易被引燃，这不仅限制了其使用范围，而且由此引发的火灾会给人类社会带来重大的人员伤亡及经济损失。而现在市面上用的比较多的建筑材料、保温材料主要有发泡PS、发泡PU等，这类聚合物大多使用含卤阻燃剂，虽然有较好的阻燃效果，但在燃烧过程中会释放出大量的有毒气体及大量浓烟，因此得到一种新型绿色环保及具有较好阻燃性能的发泡材料尤为重要。
目前，已有关于阻燃性发泡聚丙烯材料的报道。
如专利申请公布号为CN 106566076 A的中国发明专利公开了一种阻燃聚丙烯发泡珠粒及其生产工艺，该阻燃聚丙烯发泡珠粒包括聚丙烯基体，还包括阻燃体系，阻燃体系的重量份的组分构成为：纳米二氧化硅：6.7-6.9份，气相法白炭黑：2.5-2.7份，甲基含氢硅油：91-93份，羟基聚二甲基硅氧烷：0.5-0.7份，相容剂：0.5-0.7份，偶联剂：1.1-1.3份，流平剂：1.5-1.7份，混合氯化稀土：0.3-0.5份。该技术方案中公开的阻燃体系能有效改善聚丙烯发泡珠粒的阻燃性能，将LOI提升至31％，但该阻燃体系成分过于复杂；且使用发泡专用挤出机挤出发泡，也不适用于间歇式釜压发泡法，因此，并不适合大规模的工业化生产。
以氮磷为主要阻燃元素构成的膨胀型阻燃剂是近年来聚烯烃阻燃改性的研究热点。燃烧时，材料表面燃烧受热，表面膨胀，形成一层致密炭层，阻隔空气，从而起到阻燃效果。然而，膨胀型阻燃剂与聚丙烯的相容性较差，且聚丙烯材料具有发泡窗口窄、熔体强度低等特点，因此阻燃剂的添加将会对发泡聚丙烯泡孔形态、发泡倍率等造成一定的影响，进而影响发泡聚丙烯成型成品的力学性能。
专利申请公布号为CN 108250577 A的中国发明专利公开了一种阻燃低导热的发泡聚丙烯珠粒及其制备工艺，该阻燃低导热的发泡聚丙烯珠粒包括高熔体强度聚丙烯、发泡成核剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和分散剂，阻燃剂为十溴二苯乙烷、磷酸铵、聚磷酸铵、硫酸铵、酚醛树脂、淀粉、三聚氰胺、碳酸钙、碳酸氢钙、蛭石中的一种或几种。制备工艺包括：1)各组分按比例投入双螺杆挤出机，挤出、切粒制成粒径为3-5μm的发泡母粒；2)将发泡母粒转入高压反应釜进行一次发泡，一次发泡的温度为140-160℃，压力为30个大气压，时间为20-30min，一次发泡结束后，发泡程度为8-10倍，得到一次发泡珠粒；3)将一次发泡珠粒转移至预压罐进行二次发泡，温度为140-160℃，压力为10个大气压，时间为20-30min，二次发泡结束后，发泡程度为5-6倍，得到发泡完成的聚丙烯珠粒，再经筛选，得到粒径为3-5mm的发泡聚丙烯珠粒。
该技术方案中采用的阻燃剂中提及有膨胀型阻燃剂，但并未提供具体实施方式给出该发泡聚丙烯珠粒的阻燃性能、导热性能及力学性能。同时，该技术方案中的制备工艺采用高熔体强度的聚丙烯，对原料的要求较高，需要原料熔融指数在1.0-10g/min，会对最后泡沫材料的物性有较大的影响。因此，该技术方案对于如何通过配方设计以及制备工艺的优化来获得兼具优异的力学性能与阻燃性能的发泡聚丙烯产品给予启示。
发明内容
本发明提供了一种无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法，解决了膨胀型阻燃剂的添加对发泡聚丙烯泡孔形态、发泡倍率的影响，进而影响无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的力学性能的技术问题，制备发泡倍率稳定、泡孔结构完好，且兼具优异的力学性能与阻燃性能的聚丙烯泡沫材料。
具体的技术方案如下：
一种无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法，包括：
(1)称取聚丙烯100重量份、膨胀型复合阻燃剂5～35重量份，以及发泡助剂1～5重量份，混合均匀后经挤出造粒制备可发性聚丙烯微粒；
(2)将步骤(1)制备的可发性聚丙烯微粒、水、分散剂、发泡剂置于高压反应釜中，加压加热，经预发泡得到发泡聚丙烯珠粒；
(3)步骤(2)制备的发泡聚丙烯珠粒经水蒸气模塑成型后，制得无卤阻燃聚丙烯泡沫材料。
步骤(1)中，所述聚丙烯选自丙烯-乙烯二元无规共聚物和/或丙烯-乙烯-丁烯的三元无规共聚物；
所述聚丙烯中，丙烯所占摩尔比大于60％；优选地，丙烯所占摩尔比为60～95％。
步骤(1)中，所述膨胀型复合阻燃剂选自酸源、气源与炭源的混合物；
所述酸源选自磷酸、硼酸、磷酸盐、磷酸酯、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐中的至少一种；
所述气源选自尿素、三聚氰胺、聚酰胺、铵盐、三聚氰胺磷酸盐、聚磷酸铵中的至少一种；
所述炭源选自淀粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、双季戊四醇、乙二醇、酚醛树脂中的至少一种。
优选地，所述膨胀型复合阻燃剂中，所述酸源、气源与炭源的重量比为2～4：1：1。
当选自聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸二氢铵等同时含有P、N元素的化合物时，可以同时作为酸源和气源。此时，碳源、气源的总重量与炭源的重量之比为2～4：1。
步骤(1)中，所述发泡助剂包括抗氧化剂、稳定剂、抗紫外剂、抗静电剂、成核剂、润滑剂、色母中的至少一种。可根据具体情况选择加入其中的一种或多种，且每种助剂均可选择本领域常用的品种。
步骤(2)中，所述分散剂由无机分散剂与有机分散剂组成，所述无机分散剂选自纳米粘土、蒙脱土、高岭土、碱金属磷酸盐中的至少一种，所述有机分散剂选自硬脂酸单甘油酯、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钙、苯磺酸钠中的至少一种；
优选地，所述无机分散剂与有机分散剂的重量比为2：1。
步骤(2)中，所述发泡剂选自二氧化碳、氮气、丙烷、丁烷、戊烷中的至少一种。
优选地，所述可发性聚丙烯微粒、水、分散剂与发泡剂的重量比为100：300～500：2～5：(10～20)。。
步骤(2)中，所述预发泡的温度为130～160℃，压力为1.8～7.0MPa；
所述发泡聚丙烯珠粒的发泡倍率为5～20倍，密度为0.045～0.18g/cm3。
对发泡聚丙烯珠粒进行测试发现，其DSC熔融曲线中出现了三个熔融峰结构，其中高温熔融峰是在发泡过程中，发泡温度达到聚丙烯熔点附近，颗粒中未熔融的晶体在发泡剂气体的诱导下重新排列形成新的结晶结构，使其熔点高于原聚丙烯颗粒熔点。在发泡聚丙烯珠粒水蒸气模塑成型过程中，三个熔融峰的存在使蒸汽压力的范围值更大，成型蒸汽温度处于最低与最高熔融峰之间，而中间一个熔融峰的存在使成型温度压力的选择更加精准，有利于粒子之间的粘接，且其最低温熔融峰熔融重结晶促使粒子表面的粘结，而最高温熔融峰则可以保持泡孔形态的不变，从而得到力学性能优良的泡沫制品。
步骤(3)中，所述水蒸气模塑成型的具体工艺为：
先将所述发泡聚丙烯珠粒进行载压处理，再经水蒸汽加热使珠粒表面熔融粘结冷却固定成型，得到各种固定形状的泡沫材料。
所述载压的压力为0.3～0.8MPa，水蒸汽的压力为0.15～0.5MPa。
进一步优选：
步骤(1)中：
所述膨胀型复合阻燃剂选自聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸二氢铵中的任一与炭源的混合物；
或者选自：
磷酸三甲苯酯、三聚氰胺与炭源的混合物；
或者选自：
磷酸三甲苯酯、硼酸锌与炭源的混合物；
或者选自：
次磷酸铝、三聚氰胺与炭源的混合物；
所述炭源选自淀粉、季戊四醇或双季戊四醇；
以聚丙烯为100重量份计，所述膨胀型复合阻燃剂的添加量为20～33重量份；
步骤(2)中：
所述预发泡的温度为135～140℃，压力为2.1～2.5MPa；
所述发泡聚丙烯珠粒的发泡倍率为8～20倍，密度为0.045～0.11g/cm3；
步骤(3)中：
所述载压的压力为0.4～0.7MPa，水蒸汽的压力为0.28～0.35MPa。
经过上述对各原料及工艺参数的优化，制备得到的无卤阻燃聚丙烯泡沫材料，泡孔分布均匀，且结构完好；密度不高于0.11，氧指数不低于30，水平燃烧等级至少可达HF-2，拉伸强度不低于0.75MPa，断裂伸长率不低于15％。
与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：
本发明采用膨胀型无卤阻燃剂，绿色环保，通过对各原料及工艺参数的优化，解决了膨胀型阻燃剂的添加对发泡聚丙烯泡孔形态、发泡倍率的影响，制备得到的无卤阻燃聚丙烯泡沫材料，发泡倍率稳定，泡孔分布均匀，且结构完好，同时兼具优异的阻燃性能和力学性能；且所用阻燃剂的引用不影响发泡聚丙烯珠粒的颜色，仍可通过加入合适的色母制备不同颜色需求的制品。
附图说明
图1为实施例1制备的发泡聚丙烯珠粒的电镜照片；
图2为实施例2制备的发泡聚丙烯珠粒的DSC扫描曲线；
图3为实施例3制备的成型泡沫材料的电镜照片。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施案例，对本发明提供的无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法作进一步的详细说明。然而，实施案例中所描述的具体物料配比、工艺参数及结果等仅用于说明本发明，而不应当也不会限制本发明。
实施例1
按质量份数，称取聚丙烯100份、聚磷酸铵15份、季戊四醇5份、滑石粉1份、抗氧化剂1份在混料机中高速搅拌混合，在200℃条件下经双螺杆挤出拉丝，经冷水切粒，得到粒径0.8～1.2mm，长度1.2～1.5mm的微粒。
将5kg共混物微粒、20kg水、100g纳米粘土、50g硬脂酸钙投入反应釜中，加入二氧化碳550g，加热至140℃，维持压力2.3MPa 30分钟，经过快速泄压阀，将釜内物料卸至大气压，干燥，得到20倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.045g/cm3。
图1为本实施例制备的发泡聚丙烯珠粒的横切面电镜图片，内部泡孔均匀。
将发泡聚丙烯珠粒在0.6MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.3MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.75MPa，断裂伸长率23％，氧指数为32，水平燃烧等级为HF-2。
实施例2
按质量份数，聚丙烯100份、硼酸锌2份、抗氧化剂1份、磷酸三甲苯脂15份、季戊四醇5份、三聚氰胺5份在混料机中高速搅拌混合，加入双螺杆挤出机中，在200℃条件下经双螺杆挤出，拉丝，经冷水切粒，通过切粒机得到直径0.8-1.2mm，长度1.2-1.5mm的微粒。
将5kg共混物微粒、15kg水、80g蒙脱土、40g硬脂酸钙、0.1kg戊烷投入反应釜中，加入二氧化碳400g，加热至137℃，维持压力2.1MPa 30分钟，经过快速泄压阀，30秒内将釜内物料卸至大气压，干燥，得到15倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.06g/cm3。
图2为本实施例制备的发泡聚丙烯珠粒的DSC熔融曲线。
将发泡聚丙烯珠粒在0.5MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.32MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.85MPa，断裂伸长率21％，氧指数34，水平燃烧等级为HF-2。
实施例3
按质量份数，将聚丙烯100份、滑石粉1份、抗氧剂1份、三聚氰胺磷酸盐20份、季戊四醇10份在混料机中高速搅拌混合，加入双螺杆挤出机中，在200℃条件下经双螺杆挤出，拉丝，经冷水切粒，通过切粒机得到直径0.8-1.2mm，长度1.2-1.5mm的微粒。
将5kg共混物微粒、25kg水、高岭土160g、苯磺酸钠80g投入反应釜中，加入二氧化碳700g，升温至139℃，维持压力2.5MPa 30分钟，经过快速泄压阀，30秒内将釜内物料卸至大气压，干燥，得到15倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.06g/cm3。
将发泡聚丙烯珠粒在0.5MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.33MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.83MPa，断裂伸长率20％，氧指数33，水平燃烧等级为HF-2。
图3为成型之后粒子之间粘结的电镜图片，从图片中可以看出粒子表面熔融粘结，但粒子内部形态保持完整。
实施例4
按质量份数，将聚丙烯100份、滑石粉1份、抗氧剂1份、聚磷酸铵20份、双季戊四醇5份在混料机中高速搅拌混合，加入双螺杆挤出机中，在200℃条件下经双螺杆挤出，拉丝，经冷水切粒，通过切粒机得到直径0.8-1.2mm，长度1.2-1.5mm的微粒。
将5kg共混物微粒、20kg水、蒙脱土100g、苯磺酸钠50g投入反应釜中，加入二氧化碳500g，升温至137℃，维持压力2.1MPa 30分钟，经过快速泄压阀，30秒内将釜内物料卸至大气压，干燥，得到10倍发泡珠粒，其密度为0.09g/cm3。
将发泡聚丙烯珠粒在0.45MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.35MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.95MPa，断裂伸长率17％，氧指数为35，水平燃烧等级HF-1。
实施例5
按质量份数，将聚丙烯100份、硼酸锌1份、抗氧剂1份、磷酸三甲苯酯25份、季戊四醇8份、尿素5份在混料机中高速搅拌混合，加入双螺杆挤出机中，在200℃条件下经双螺杆挤出，拉丝，经冷水切粒，通过切粒机得到直径0.8-1.2mm，长度1.2-1.5mm的微粒。
将5kg共混物微粒、20kg水、纳米粘土100g，苯磺酸钠50g投入反应釜中，加入二氧化碳1000g，升温至136℃，维持压力2.1MPa 30分钟，经过快速泄压阀，30秒内将釜内物料卸至大气压，干燥，得到8倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.11g/cm3。
将发泡聚丙烯珠粒在0.4MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.35MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度1.05MPa，断裂伸长率15％，氧指数为36，水平燃烧等级HF-1。
实施例6
按质量份数，将聚丙烯100份、滑石粉1份、抗氧剂1份、三聚氰胺磷酸盐20份、淀粉6份、黄色色母5份在混料机中高速搅拌混合，加入双螺杆挤出机中，在200℃条件下经双螺杆挤出，拉丝，经冷水切粒，通过切粒机得到直径0.8-1.2mm，长度1.2-1.5mm的微粒。
将5kg共混物颗粒、20kg水、蒙脱土100g，硬脂酸钙50g投入反应釜中，加入二氧化碳700g，升温至139℃，维持压力2.5MPa 30分钟，经过快速泄压阀，30秒内将釜内物料卸至大气压，干燥，得到18倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.05g/cm3。
将发泡聚丙烯珠粒在0.7MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.28MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.8MPa，断裂伸长率22％，氧指数为30，水平燃烧等级HF-2。
实施例7
按质量份数，将聚丙烯100份、碳酸钙1份、抗氧剂1份、次磷酸铝15份、淀粉5份、三聚氰胺5份、红色色母5份在混料机中高速搅拌混合，加入双螺杆挤出机中，在200℃条件下经双螺杆挤出，拉丝，经冷水切粒，通过切粒机得到直径0.8-1.2mm，长度1.2-1.5mm的微粒。
将5kg共混物颗粒、20kg水、高岭土100g，苯磺酸钠50g投入反应釜中，加入二氧化碳550g，升温至138℃，维持压力2.3MPa 30分钟，经过快速泄压阀，30秒内将釜内物料卸至大气压，干燥，得到15倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.06g/cm3。
将发泡聚丙烯珠粒在0.5MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.31MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.86MPa，断裂伸长率20％，氧指数为32，水平燃烧等级HF-2。
实施例8
按质量份数，将聚丙烯100份、二氧化硅1份、抗氧剂1份、磷酸二氢铵25份、季戊四醇8份在混料机中高速搅拌混合，加入双螺杆挤出机中，在200℃条件下经双螺杆挤出，拉丝，经冷水切粒，通过切粒机得到直径0.8-1.2mm，长度1.2-1.5mm的微粒。
将5kg共混物颗粒、20kg水、高岭土100g，苯磺酸钠50g投入反应釜中，加入二氧化碳550g，升温至137℃，维持压力2.3MPa 30分钟，经过快速泄压阀，30秒内将釜内物料卸至大气压，干燥，得到12倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.075g/cm3。
将发泡聚丙烯珠粒在0.45MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.32MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.85MPa，断裂伸长率21％，氧指数为33，水平燃烧等级HF-2。
对比例1
按质量份数，将聚丙烯100份，滑石粉1份，抗氧剂1份在混料机中高速搅拌混合，加入双螺杆挤出机中，在200C条件下经双螺杆挤出，拉丝，经冷水切粒，通过切粒机得到直径0.8-1.2mm，长度1.2-1.5mm的微粒。
将5kg共混物颗粒，20kg水，高岭土100g，苯磺酸钠50g投入反应釜中，加入二氧化碳530g，升温至138℃，维持压力2.2MPa，经过快速泄压阀，30秒内将釜内物料卸至大气压，干燥，得到15倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.06g/cm3。
将发泡聚丙烯珠粒在0.5MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.30MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.89MPa，断裂伸长率22％，氧指数为20，水平燃烧等级：无。
对比例2
按质量份数，称取聚丙烯100份，氢氧化镁20份，滑石粉1份、抗氧化剂1份在混料机中高速搅拌混合，在200℃条件下经双螺杆挤出拉丝，经冷水切粒，得到粒径0.8～1.2mm,长度1.2～1.5mm的微粒。
将5kg共混物微粒、20k g水、100g纳米粘土、50g硬脂酸钙投入反应釜中，加入二氧化碳500g，加热至141℃，维持压力2.1MPa30分钟，经过快速泄压阀，将釜内物料卸至大气压，干燥，得到20倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.045g/cm3。
将发泡聚丙烯珠粒在0.6MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.3MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.68MPa，断裂伸长率17％，氧指数为23，水平燃烧等级：无。
对比例3
按质量份数，称取聚丙烯100份，硼酸5份，三聚氰胺3份，淀粉3份，滑石粉1份、抗氧化剂1份在混料机中高速搅拌混合，在200℃条件下经双螺杆挤出拉丝，经冷水切粒，得到粒径0.8～1.2mm,长度1.2～1.5mm的微粒。
将5kg共混物微粒、20k g水、100g纳米粘土、50g苯磺酸钠投入反应釜中，加入二氧化碳550g，加热至140℃，维持压力2.3MPa30分钟，经过快速泄压阀，将釜内物料卸至大气压，干燥，得到20倍发泡聚丙烯珠粒，其密度为0.045g/cm3。
将发泡聚丙烯珠粒在0.6MPa载压罐中载压12小时，通过水蒸汽模塑机，水蒸汽压力0.3MPa，成型得到泡沫板材，拉伸强度0.69MPa，断裂伸长率16％，氧指数为24，水平燃烧等级：无。
本实施例及对比例中制备的发泡聚丙烯珠粒，其微观分析表征采用日立TM-1000台式扫描电子显微镜；成型制品阻燃性能表征：根据GB T2406-2008，采用VOUCH5801A氧指数测试仪和根据GB8332-2008《泡沫塑料燃烧性能实验方法水平燃烧法》采用VOUCH 5402垂直水平UL-94燃烧测试仪；力学性能表征：根据GB1040-2006，采用Instron5567万能材料试验机测试测试材料拉伸性能。结果见表1。
表1
Figure BDA0001883665910000121
本实施例中提供的阻燃聚丙烯泡沫材料具有较好的阻燃性能，并且具备质轻、环保、易于制备成各种异型、耐用等优点，在建筑、包装等领域具有广泛的应用前景。
另外，本领域技术人员还可以在本发明范围内做其他变化，这些依据本发明范围所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

Claims (5)

1.一种无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括：
（1）称取聚丙烯100重量份、膨胀型复合阻燃剂5~35重量份，以及发泡助剂1~5重量份，混合均匀后经挤出造粒制备可发性聚丙烯微粒；
（2）将步骤（1）制备的可发性聚丙烯微粒、水、分散剂、发泡剂按100:300~500：2~5：(10~20)的重量比置于高压反应釜中，升温至130~160℃，维持压力在1.8~7.0MPa，经预发泡得到发泡倍率为5~20倍的发泡聚丙烯珠粒，密度为0.045~0.18g/cm3；
（3）步骤（2）制备的发泡聚丙烯珠粒经水蒸气模塑成型后，制得无卤阻燃聚丙烯泡沫材料；
步骤（1）中，所述膨胀型复合阻燃剂选自酸源、气源与炭源的混合物；
所述酸源选自磷酸、硼酸、磷酸酯、聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐中的至少一种；
所述气源选自尿素、三聚氰胺、聚酰胺、铵盐、三聚氰胺磷酸盐、聚磷酸铵中的至少一种；
所述炭源选自淀粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、双季戊四醇、乙二醇、酚醛树脂中的至少一种；
在所述膨胀型复合阻燃剂中，所述酸源、气源与炭源的重量比为2~4:1:1;
或所述膨胀型复合阻燃剂选自聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸二氢铵与炭源的混合物；
所述聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸二氢铵同时作为酸源和气源；
所述炭源选自淀粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、双季戊四醇、乙二醇、酚醛树脂中的至少一种；
在所述膨胀型复合阻燃剂中，所述酸源、气源的总重量与炭源的重量之比为2~4:1；
步骤（3）中，所述水蒸气模塑成型的具体工艺为：
先将所述发泡聚丙烯珠粒进行载压处理，再经水蒸汽加热进行模塑成型；
所述载压的压力为0.3~0.8MPa，水蒸汽的压力为0.15~0.5MPa。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述聚丙烯选自丙烯-乙烯二元无规共聚物和/或丙烯-乙烯-丁烯的三元无规共聚物；
所述聚丙烯中，丙烯所占摩尔比大于60%。
3.根据权利要求2所述的无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述聚丙烯中，丙烯所占摩尔比为60~95%。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述发泡助剂包括抗氧化剂、稳定剂、抗紫外剂、抗静电剂、成核剂、润滑剂、色母中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚丙烯泡沫材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中：
所述分散剂由无机分散剂与有机分散剂组成，所述无机分散剂选自纳米粘土、蒙脱土、高岭土、碱金属磷酸盐中的至少一种，所述有机分散剂选自硬脂酸单甘油酯、乙烯基双硬脂酰胺、硬脂酸钙、苯磺酸钠中的至少一种；
所述发泡剂选自二氧化碳、氮气、丙烷、丁烷、戊烷中的至少一种。
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