CN115505201A - 一种阻燃复合物及制备方法 - Google Patents
一种阻燃复合物及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115505201A CN115505201A CN202211091396.6A CN202211091396A CN115505201A CN 115505201 A CN115505201 A CN 115505201A CN 202211091396 A CN202211091396 A CN 202211091396A CN 115505201 A CN115505201 A CN 115505201A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compound
- flame
- parts
- antioxidant
- composite according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 title claims abstract description 72
- -1 Flame-retardant compound Chemical class 0.000 title claims abstract description 54
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 14
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 50
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims abstract description 35
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims abstract description 35
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 31
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 claims abstract description 10
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 claims abstract description 10
- JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N melamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(N)=N1 JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 claims abstract description 10
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 claims abstract description 10
- 239000004114 Ammonium polyphosphate Substances 0.000 claims abstract description 9
- 235000019826 ammonium polyphosphate Nutrition 0.000 claims abstract description 9
- 229920001276 ammonium polyphosphate Polymers 0.000 claims abstract description 9
- MWFNQNPDUTULBC-UHFFFAOYSA-N phosphono dihydrogen phosphate;piperazine Chemical compound C1CNCCN1.OP(O)(=O)OP(O)(O)=O MWFNQNPDUTULBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 24
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 23
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000005038 ethylene vinyl acetate Substances 0.000 claims description 12
- 229920001200 poly(ethylene-vinyl acetate) Polymers 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 10
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 claims description 8
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 claims description 8
- HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N ethene;ethenyl acetate Chemical class C=C.CC(=O)OC=C HDERJYVLTPVNRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 8
- FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N maleic anhydride Chemical compound O=C1OC(=O)C=C1 FPYJFEHAWHCUMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 8
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 claims description 7
- JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-triazine Chemical compound C1=CN=NN=C1 JYEUMXHLPRZUAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- TXQVDVNAKHFQPP-UHFFFAOYSA-N [3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propyl] octadecanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)OCC(CO)(CO)CO TXQVDVNAKHFQPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N pentaerythritol Chemical compound OCC(CO)(CO)CO WXZMFSXDPGVJKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920000089 Cyclic olefin copolymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004713 Cyclic olefin copolymer Substances 0.000 claims description 5
- BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N [3-[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxy]-2,2-bis[3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoyloxymethyl]propyl] 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CC(C)(C)C1=C(O)C(C(C)(C)C)=CC(CCC(=O)OCC(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)(COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)COC(=O)CCC=2C=C(C(O)=C(C=2)C(C)(C)C)C(C)(C)C)=C1 BGYHLZZASRKEJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N Phenol, 2,4-bis(1,1-dimethylethyl)-, phosphite (3:1) Chemical compound CC(C)(C)C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1OP(OC=1C(=CC(=CC=1)C(C)(C)C)C(C)(C)C)OC1=CC=C(C(C)(C)C)C=C1C(C)(C)C JKIJEFPNVSHHEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N n-[2-(octadecanoylamino)ethyl]octadecanamide Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(=O)NCCNC(=O)CCCCCCCCCCCCCCCCC RKISUIUJZGSLEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecyl 3-(3,5-ditert-butyl-4-hydroxyphenyl)propanoate Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOC(=O)CCC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 SSDSCDGVMJFTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004209 oxidized polyethylene wax Substances 0.000 claims description 2
- 235000013873 oxidized polyethylene wax Nutrition 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 2
- 239000001993 wax Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 11
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 229940059574 pentaerithrityl Drugs 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N but-3-enoic acid;ethene Chemical class C=C.OC(=O)CC=C DQXBYHZEEUGOBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- FYADHXFMURLYQI-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-triazine Chemical compound C1=CN=NC=N1 FYADHXFMURLYQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO TXBCBTDQIULDIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTJWCLYPVFJWMP-UHFFFAOYSA-N 2-[[3-hydroxy-2-[[3-hydroxy-2,2-bis(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propoxy]methyl]-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol Chemical compound OCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)COCC(CO)(CO)CO PTJWCLYPVFJWMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007706 flame test Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
- C08K2003/321—Phosphates
- C08K2003/322—Ammonium phosphate
- C08K2003/323—Ammonium polyphosphate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2201/00—Properties
- C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明属于高分子材料改性领域，具体公开了一种阻燃复合物及制备方法，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯35~40份；环烯烃类共聚物30~35份；阻燃组分20~28份；所述的阻燃组分包括多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸哌嗪中的至少一种与成炭剂的复配。本发明采用非卤阻燃材料与成炭剂复配的复合物，比单独使用阻燃材料的的复合物，其各项力学性能和阻燃性能得到极大提升，在阻燃的同时，阻止热量在复合物中的传递，从而极大地提高复合物的氧指数，使复合物不易燃烧。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料改性领域，特别涉及一种阻燃复合物及制备方法。
背景技术
聚丙烯（PP），是丙烯通过加聚反应而成的聚合物，易燃，比重轻，半透明，熔点189℃，在155℃左右软化，使用温度范围为-30～140℃，热变形温度105度，刚性相对较差，尺寸收缩率大。环烯烃类共聚物（COC），是具有环状烯烃结构的非晶性透明共聚高分子，具有高透明、耐热、高强度、光学性能优异、尺寸稳定性好、低密度、电气性能佳、耐化学性、防潮等特性。将聚丙烯与环烯烃类共聚物熔融共混，即提高了聚丙烯的耐热性、刚性及尺寸稳定性，同时也改善了环烯烃类共聚物的加工性能，提高产品的应用领域及使用价值；但聚丙烯和环烯烃类共聚物都有一个共同的弱点，即易燃烧、氧指数低，并且两者熔融共混之后的共混材料也存在同样的问题，限制该共混材料在某些市场的应用。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供一种阻燃复合物及制备方法，采用阻燃材料与成炭剂复配的复合物，比单独使用阻燃材料的复合物，其各项抗温性能和阻燃性能得到极大提升，在阻燃的同时，阻止热量在复合物中的传递，从而极大地提高复合物的氧指数，使复合物不易燃烧。
本发明解决其技术问题所采用的第一个技术方案是，提供了一种阻燃复合物。该复合物，按重量份计，包括以下组分：
聚丙烯 35~40份；
环烯烃类共聚物 30~35份；
阻燃组分 20~28份；
所述的阻燃组分包括多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸哌嗪中的至少一种与成炭剂的复配。
具体的，聚丙烯包括共聚型的聚丙烯树脂和/或均聚型的聚丙烯树脂。但共聚型的聚丙烯树脂相比均聚型的聚丙烯树脂而言，在抗冲击强度和低温韧性方面的性能较佳；环烯烃类共聚物优选双环戊二烯单体和乙烯单体在催化剂作用下共聚得到的共聚物，得到的共聚物在耐热性和化学惰性方面的性能较佳。通过将聚丙烯与环烯烃类共聚物熔融共混，使其混合改性，一方面提高聚丙烯（PP）的刚性、耐热性及尺寸稳定性，另一方面改善环烯烃类共聚物（COC）的流动性，使得环烯烃类共聚物具有较好的注塑加工性能。
多聚磷酸铵是一种无机、非卤阻燃材料，阻燃效率高，能给阻燃复合物提供酸源，使阻燃复合物快速脱水，并且对阻燃复合物中的聚丙烯和环烯烃类共聚物的机械性能影响小；三聚氰胺聚磷酸盐，也是一种阻燃材料，分解温度高，热稳定性佳，且三聚氰胺聚磷酸盐的粉粒表面环绕有机层，易于混入复合物中，与聚丙烯和环烯烃类共聚物相融合；焦磷酸哌嗪是介于阻燃剂和成炭剂之间的一种化合物，同样具备阻燃作用；成炭剂在高温下炭化成炭质层，炭质层形成隔热层以阻止热传递。阻燃组分可以为多聚磷酸铵与成炭剂的复配，或三聚氰胺聚磷酸盐与成炭剂的复配，或焦磷酸哌嗪与成炭剂的复配，在阻燃的同时，阻止热量在复合物中的传递，从而极大地提高复合物的氧指数，使复合物不易燃烧。
优选的，所述的成炭剂包括季戊四醇类、三嗪类中的一种或两种，季戊四醇类可以选择单季戊四醇或多季戊四醇（如双季戊四醇、三季戊四醇）中的一种，优选多季戊四醇；三嗪类可以选择1,2,3-三嗪，1,3,5-均三嗪或1,3,4-三嗪中的一种，优选1,3,5-均三嗪。
具体的，在足够的热量下，季戊四醇类、三嗪类中的羟基从碳链上断裂，失去羟基的碳链形成多孔的、膨胀的炭质层，且相比普通成炭剂，季戊四醇类、三嗪类的成炭率更高。
优选的，所述的复合物，按重量份计，还包括以下组分：
抗氧剂 0.2~0.5份；
抗滴落剂 0.2~0.5份；
成碳促进剂 3~8份；
润滑剂 0.2~0.5份。
具体的，抗氧剂主要是防止复合物的过早老化，因为复合物在熔融时温度偏高会氧化分解，加入抗氧化剂可以保证在高温条件下，粘结性能不发生变化；抗滴落剂起到的作用在于：防止复合物滴落，从而提高复合物整体的阻燃性，进一步减少阻燃组分的用量，提高复合物的高分子性能（阻燃组分的用量越大，使得聚丙烯与环烯烃类共聚物的相容性越差，复合物的整体性能越差）；成碳促进剂能加快本复合物中阻燃材料成碳，提高氧指数及阻燃性能；润滑剂用以降低双螺杆挤出机的螺杆挤出的摩擦阻力，从而降低复合物中的聚丙烯和环烯烃类共聚物的温度，避免被炭化。
优选的，所述的抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂264中的一种或多种。优选抗氧剂1010、抗氧剂168，化学性能稳定。
优选的，所述的抗滴落剂包括聚四氟乙烯、包覆型聚四氟乙烯中的一种或两种。优选聚四氟乙烯，在受到双螺杆挤出机的螺杆的剪切力后，聚四氟乙烯被原纤化以形成网状结构以防止复合物熔化后滴落。
优选的，所述的成碳促进剂包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种。优选马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物，因其极性更强、与聚丙烯树脂及环状聚烯烃相溶性好、柔软、韧性好，同时酯基含量高，能加快本复合物中阻燃材料成碳，提高氧指数及阻燃性能。
优选的，所述的润滑剂包括季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸中的一种或多种。优选季戊四醇硬脂酸酯，内外润滑性均好，能提高复合物的热稳定性。
另外，还公开了一种阻燃复合物的制备方法，所述的制备方法用于制备上述的一种阻燃复合物，所述的制备方法包括以下步骤：
S1、将多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸哌嗪中的至少一种与成炭剂复配成阻燃组分；
S2、按配比将聚丙烯、环状烯烃共聚物、阻燃组分、成碳促进剂、抗滴落剂、润滑剂和抗氧剂加入混料缸中，搅拌混合均匀；
S3、将S2中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中，经熔融共混、挤出、过水冷却、切粒，得到复合物。
优选的，所述步骤S2中，混料缸的搅拌速率为100~150r/min，对物料搅拌3-5分钟。
优选的，所述熔融共混的工序中，温度设定在190-230℃；挤出的工序中，双螺杆挤出机的螺杆转速为290~310r/min。
本发明至少具有以下有益效果之一：
1、采用非卤阻燃材料与成炭剂复配的复合物，比单独使用非卤阻燃材料的复合物，其各项力学性能和阻燃性能得到极大提升，在阻燃的同时，阻止热量在复合物中的传递，从而极大地提高复合物的氧指数，使复合物不易燃烧。
2、通过将聚丙烯与环烯烃类共聚物熔融共混，使其混合改性，一方面提高聚丙烯的刚性及尺寸稳定性，另一方面改善环烯烃类共聚物的流动性，使得环烯烃类共聚物具有较好的注塑加工性能，从而提升复合物的综合力学性能。
3、成碳促进剂能加快本复合物中阻燃材料成碳，提高氧指数及阻燃性能。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明中，有以下几点说明：
1、若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的。
2、下述实施例和对比例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
3、原料具体来源如表1所示：
表1：
其他原料均为市售产品。
下面通过具体实施例来对本发明的具体实施方式作进一步描述：
实施例1
将35份聚丙烯、30份环状烯烃共聚物、20份阻燃组分、3份马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、0.2份聚四氟乙烯、0.2份季戊四醇硬脂酸酯和0.2份抗氧剂1010加入搅拌速率为120r/min的混料缸中，搅拌5分钟，使物料混合均匀，其中，阻燃组分采用多聚磷酸铵与1,3,5-均三嗪复配，其质量比为5：1；将混合均匀的物料投入螺杆转速为300r/min的双螺杆挤出机中，经熔融共混、挤出、过水冷却、切粒，得到复合物, 双螺杆挤出机的加工温度设定在190-230℃之间。
实施例2
将35份聚丙烯、30份环状烯烃共聚物、28份阻燃组分、3份马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、0.3份聚四氟乙烯、0.3份季戊四醇硬脂酸酯和0.4份抗氧剂1010加入搅拌速率为120r/min的混料缸中，搅拌5分钟，使物料混合均匀，其中，阻燃组分采用三聚氰胺聚磷酸盐与多季戊四醇复配，其质量比为3：2；将混合均匀的物料投入螺杆转速为300r/min的双螺杆挤出机中，经熔融共混、挤出、过水冷却、切粒，得到复合物, 双螺杆挤出机的加工温度设定在190-230℃之间。
实施例3
将40份聚丙烯、35份环状烯烃共聚物、22份阻燃组分、8份马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、0.5份聚四氟乙烯、0.5份季戊四醇硬脂酸酯和0.5份抗氧剂1010加入搅拌速率为120r/min的混料缸中，搅拌5分钟，使物料混合均匀，其中，阻燃组分采用焦磷酸哌嗪与多季戊四醇复配，其质量比为2：1；将混合均匀的物料投入螺杆转速为300r/min的双螺杆挤出机中，经熔融共混、挤出、过水冷却、切粒，得到复合物, 双螺杆挤出机的加工温度设定在190-230℃之间。
对比例1
与实施例1的区别在于复合物中不添加阻燃组分，其制备方法与实施例1一致。
对比例2
与实施例1的区别在于复合物中阻燃组分只采用多聚磷酸铵，不添加成炭剂（1,3,5-均三嗪），其制备方法与实施例1一致。
对比例3
与实施例2的区别在于复合物中阻燃组分只采用三聚氰胺聚磷酸盐，不添加成炭剂（多季戊四醇），其制备方法与实施例2一致。
对比例4
与实施例3的区别在于复合物中阻燃组分只采用焦磷酸哌嗪，不添加成炭剂（多季戊四醇），其制备方法与实施例3一致。
对比例5
与实施例1的区别在于复合物中不添加成碳促进剂（马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物），其制备方法与实施例1一致。
对比例6
与实施例1的区别在于复合物中不添加聚丙烯，其制备方法与实施例1一致。
对比例7
与实施例1的区别在于复合物中不添加环烯烃类共聚物，其制备方法与实施例1一致。
1、将上述实施例1和对比例6、7制备的复合物按照下述标准分别检测其拉伸性能、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、悬臂梁缺口冲击强度，相应数据如下表2。
表2：
从表2中可以看出，通过比较实施例1和对比例6~7，可知，本发明通过将聚丙烯与环烯烃类共聚物熔融共混，使其混合改性，一方面提高聚丙烯的刚性及尺寸稳定性，另一方面改善环烯烃类共聚物的流动性，使得环烯烃类共聚物具有较好的注塑加工性能，从而提升复合物的综合力学性能。
2、将上述实施例1~3和对比例1~5制备的复合物按照下述标准分别检测其热变形温度、UL94阻燃测试、针焰测试、灼热丝测试、氧指数测试数据，相应数据如下表3。（其中，阻燃采用美国UL94防火测试标准）
表3：
从表3中可以看出，通过比较实施例1~3、对比例1~4，可知采用非卤阻燃材料与成炭剂复配的复合物，比单独使用阻燃材料的复合物，其各项阻燃性能得到极大提升，在阻燃的同时，阻止热量在复合物中的传递，从而极大地提高复合物的氧指数，使复合物不易燃烧。
通过比较实施例1和对比例5，可知添加成碳促进剂能加快本复合物中阻燃材料成碳，提高氧指数及阻燃性能。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种阻燃复合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：
聚丙烯 35~40份；
环烯烃类共聚物 30~35份；
阻燃组分 20~28份；
所述的阻燃组分包括多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸哌嗪中的至少一种与成炭剂的复配。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的成炭剂包括季戊四醇类、三嗪类中的一种或两种。
3.根据权利要求1或2中所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的复合物，按重量份计，还包括以下组分：
抗氧剂 0.2~0.5份；
抗滴落剂 0.2~0.5份；
成碳促进剂 3~8份；
润滑剂 0.2~0.5份。
4.根据权利要求3所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂264中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的抗滴落剂包括聚四氟乙烯、包覆型聚四氟乙烯中的一种或两种。
6.根据权利要求3所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的成碳促进剂包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种。
7.根据权利要求3所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的润滑剂包括季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺、 聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸中的一种或多种。
8.一种阻燃复合物的制备方法，其特征在于：所述的制备方法用于制备如权利要求3~7中任一项所述的一种阻燃复合物，所述的制备方法包括以下步骤：
S1、将多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸哌嗪中的至少一种与成炭剂复配成阻燃组分；
S2、按配比将聚丙烯、环状烯烃共聚物、阻燃组分、成碳促进剂、抗滴落剂、润滑剂和抗氧剂加入混料缸中，搅拌混合均匀；
S3、将S2中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中，经熔融共混、挤出、过水冷却、切粒，得到复合物。
9.根据权利要求8所述的一种阻燃复合物的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，混料缸的搅拌速率为100~150r/min，对物料搅拌3-5分钟。
10.根据权利要求8所述的一种阻燃复合物的制备方法，其特征在于：所述熔融共混的工序中，温度设定在190~230℃；挤出的工序中，双螺杆挤出机的螺杆转速为290~310r/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211091396.6A CN115505201A (zh) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 一种阻燃复合物及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211091396.6A CN115505201A (zh) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 一种阻燃复合物及制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115505201A true CN115505201A (zh) | 2022-12-23 |
Family
ID=84503722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211091396.6A Pending CN115505201A (zh) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | 一种阻燃复合物及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115505201A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101402758A (zh) * | 2008-11-17 | 2009-04-08 | 北京理工大学 | 一种无卤阻燃聚乙烯组合物及其制备方法 |
| CN102134352A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-07-27 | 中山大学 | 一种膨胀型阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN102675739A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-19 | 西南交通大学 | 一种无卤阻燃增韧聚丙烯复合材料的制备方法 |
| CN106700235A (zh) * | 2015-11-15 | 2017-05-24 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种高透明、阻燃聚丙烯/coc复合材料的制备及方法 |
| CN110305408A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-08 | 顺德职业技术学院 | 自成β晶的膨胀型阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN112724580A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 金发科技股份有限公司 | 一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-09-07 CN CN202211091396.6A patent/CN115505201A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101402758A (zh) * | 2008-11-17 | 2009-04-08 | 北京理工大学 | 一种无卤阻燃聚乙烯组合物及其制备方法 |
| CN102134352A (zh) * | 2011-05-09 | 2011-07-27 | 中山大学 | 一种膨胀型阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN102675739A (zh) * | 2012-05-16 | 2012-09-19 | 西南交通大学 | 一种无卤阻燃增韧聚丙烯复合材料的制备方法 |
| CN106700235A (zh) * | 2015-11-15 | 2017-05-24 | 合肥杰事杰新材料股份有限公司 | 一种高透明、阻燃聚丙烯/coc复合材料的制备及方法 |
| CN110305408A (zh) * | 2019-07-12 | 2019-10-08 | 顺德职业技术学院 | 自成β晶的膨胀型阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法 |
| CN112724580A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-04-30 | 金发科技股份有限公司 | 一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102030963B (zh) | 无卤阻燃热塑性弹性体材料及其制备方法 | |
| CN101293984B (zh) | 一种膨胀成炭阻燃聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN112250935A (zh) | 一种高阻燃等级低烟无卤材料及其制备方法和应用 | |
| CN101293983A (zh) | 一种膨胀阻燃聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN101649088A (zh) | 膨胀型无卤阻燃聚丙烯/乙烯醋酸乙烯电缆料 | |
| WO2015043122A1 (zh) | 一种125℃辐照交联epcv光伏用无卤阻燃护套材料及其制备方法 | |
| CN112321947B (zh) | 一种5va级无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN111171542B (zh) | 一种高cti阻燃聚碳酸酯合金材料及其制备方法和用途 | |
| CN110776690A (zh) | 一种105℃b1级辐照交联无卤低烟阻燃聚烯烃弹性体绝缘料及其制备方法 | |
| CN115260756A (zh) | 一种无卤阻燃生物基耐高温尼龙合金/聚苯醚复合材料 | |
| CN114854133B (zh) | 一种无卤阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法 | |
| CN101062992A (zh) | 一种无卤阻燃高抗冲聚苯乙烯组合物及其制备方法 | |
| CN115746443A (zh) | 一种耐低温低烟无卤阻燃电缆料及其制备方法 | |
| CN111205557A (zh) | 一种聚丙烯与磷杂菲和聚磷腈双基协效的阻燃复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN114921024A (zh) | 一种白色遮光无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN114031844A (zh) | 连续长玻纤增强聚丙烯用无卤阻燃母粒及其制备方法 | |
| CN112322020A (zh) | 一种聚苯醚树脂组合物及其制备方法和线槽及其制备方法 | |
| CN112143115A (zh) | 一种阻燃聚丙烯材料的制备方法 | |
| CN115216089B (zh) | 无卤阻燃母粒、薄壁无卤阻燃聚丙烯及其制备方法 | |
| CN115505201A (zh) | 一种阻燃复合物及制备方法 | |
| CN113462068B (zh) | 一种阻燃隔氧层材料及其制备方法 | |
| CN1257935C (zh) | 一种增韧阻燃聚丙烯组合物及其制备方法 | |
| CN111363219A (zh) | 一种聚乙烯与磷杂菲和聚磷腈双基协效阻燃复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN114276602B (zh) | 无卤高阻燃聚烯烃材料及其制备方法 | |
| CN115895206B (zh) | 一种阻燃pet材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |