CN115873293A - 制备阻燃发泡聚丙烯材料的组合物和阻燃发泡聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种制备阻燃发泡聚丙烯材料的组合物和阻燃发泡聚丙烯材料及其制备方法。所述组合物包括聚丙烯、膨胀型阻燃剂、增容剂、抗氧化剂、协效剂和β成核剂；其中，所述增容剂为乙烯‑马来酸酐共聚物。通过该组合物和该方法制备的阻燃发泡聚丙烯材料，不含卤素，绿色环保，阻燃性能较好，同时还能保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种制备阻燃发泡聚丙烯材料的组合物和阻燃发泡聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯是一种综合性能优异的通用塑料，在汽车、包装、家电、电子产品、家具等领域应用广泛。然而聚丙烯本身是一种易燃材料，一旦发生火灾，将严重危及人类生命财产安全，因此对聚丙烯进行阻燃改性尤为重要。
目前，国内市场上主要采用含卤素有机物和三氧化二锑复配的阻燃剂生产阻燃PP。含卤素阻燃剂的塑料制品在燃烧时会生成大量的烟及有毒、有腐蚀性的气体，对环境造成了极大的危害。而且，由于目前的聚丙烯基体中团聚现象严重，导致材料的阻燃性能、发泡性能和力学性能较差。膨胀型阻燃剂和聚丙烯基体极性相反，相容性差，故而膨胀型阻燃剂在聚丙烯基体中团聚现象严重。
因此需要寻找一种无卤的，阻燃性能较好，同时还能保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度的阻燃发泡聚丙烯材料的制备方法。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种制备阻燃发泡聚丙烯材料的组合物和阻燃发泡聚丙烯材料及其制备方法，通过该组合物和该方法制备的阻燃发泡聚丙烯材料，不含卤素，绿色环保，各组分之间协同发挥作用，使得材料的阻燃性能较好，同时还能保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度。
为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种用于制备阻燃发泡聚丙烯材料的组合物，所述组合物包括聚丙烯、膨胀型阻燃剂、增容剂、抗氧化剂、协效剂和β成核剂；
其中，所述增容剂为乙烯-马来酸酐共聚物。
本发明第二方面提供一种制备阻燃发泡聚丙烯材料的方法，该方法包括：
(1)将聚丙烯、膨胀型阻燃剂、增容剂、抗氧化剂、协效剂和β成核剂混合均匀后，进行挤出造粒，得到发泡前的改性聚丙烯料粒，并烘干；
(2)采用超临界流体CO2对所述改性聚丙烯料粒进行发泡，制得发泡聚丙烯料粒；
其中，所述增容剂为乙烯-马来酸酐共聚物。
本发明第三方面提供一种如上所述的方法制备的阻燃发泡聚丙烯材料。
通过上述技术方案，本发明可以取得如下的有益效果：
1、本发明提供的组合物，不含卤素，绿色环保。
2、通过本发明的组合物和方法制备的阻燃发泡聚丙烯材料，阻燃性能较好，同时还能保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
第一方面，本发明提供了一种用于制备阻燃发泡聚丙烯材料的组合物，所述组合物包括聚丙烯、膨胀型阻燃剂、增容剂、抗氧化剂、协效剂和β成核剂；
其中，所述增容剂为乙烯-马来酸酐共聚物。
能够理解的是，发泡聚丙烯材料相较于未发泡的聚丙烯材料而言，具有质量轻、比强度高、热传递性低、绝缘、隔音减震等特点。本发明提供的组合物，还能够提升材料的发泡性能。
根据本发明，为了进一步使得各组分之间协同发挥作用，提升材料的阻燃性能，同时还能进一步保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度，优选的，相对于100重量份的聚丙烯，所述膨胀型阻燃剂为8-45(例如，可以为8，10，15，20，25，30，35，40，45或任意两个数值之间的范围)重量份，所述增容剂为5-15(5，7，9，10，12，15或任意两个数值之间的范围)重量份，所述抗氧化剂为5-15(5，7，9，10，12，15或任意两个数值之间的范围)重量份，所述协效剂为2-10(2，3，4，5，6，7，8，9，10或任意两个数值之间的范围)重量份，所述β成核剂为2.5-11(2.5，3，4，5，6，7，8，9，10，11或任意两个数值之间的范围)重量份。
本发明的发明人在研究中发现，优选的，当所述聚丙烯、膨胀型阻燃剂、协效剂的重量比为70：27-29：1.5-2.5，各组分之间能够进一步协同发挥作用，提升材料的阻燃性能，同时还能进一步保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度。更优选的，相对于100重量份的聚丙烯，所述膨胀型阻燃剂为38.57-41.43重量份，所述增容剂为7-9重量份，所述抗氧化剂为6-10重量份，所述协效剂为2.14-3.57重量份，所述β成核剂为3.3-10重量份。
根据本发明，为了进一步使得各组分之间协同发挥作用，提升材料的阻燃性能，同时还能进一步保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度，优选的，所述聚丙烯的重均分子量与数均分子量的比值(即分子量分布系数Mw/Mn)为6-10，所述聚丙烯的重均分子量为40万g/mol至50万g/mol。
根据本发明，为了进一步使得各组分之间协同发挥作用，提升材料的阻燃性能，同时还能进一步保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度，优选的，乙烯-马来酸酐共聚物中，来自乙烯单体的结构单元的质量分数＜22wt％；所述乙烯-马来酸酐共聚物的重均分子量为3000g/mol至5000g/mol。
根据本发明，为了进一步使得各组分之间协同发挥作用，提升材料的阻燃性能，同时还能进一步保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度，优选的，所述膨胀型阻燃剂选自聚磷酸铵、季戊四醇、磷酸铵、磷酸酯、乙二醇和聚酰胺、三聚氰胺中的至少一种；更优选的，所述膨胀型阻燃剂包括聚磷酸铵和季戊四醇；更优选的，所述膨胀型阻燃剂中，聚磷酸铵与季戊四醇的重量比为2.5-3.5：1。能够理解的是，聚磷酸铵与季戊四醇复配而成的膨胀型阻燃剂在受热时会发生化学反应，生成具有较低导热系数的膨胀炭层，延缓热量的传递，从而实现阻燃。
根据本发明，为了进一步使得各组分之间协同发挥作用，提升材料的阻燃性能，同时还能进一步保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度，优选的，所述抗氧化剂选自双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯(THP-24)、2,6-二叔丁基苯酚(抗氧剂1010)和3,3-硫代二丙酸酯(DLTP)中的至少一种，更优选为双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯。
根据本发明，为了进一步使得各组分之间协同发挥作用，提升材料的阻燃性能，同时还能进一步保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度，所述β成核剂选自2,6-苯二甲酸环酰胺(DCHT)、N,N'-二环己基对苯二甲酰胺(DCTPA)和庚二酸钙中的至少一种，更优选为2,6-苯二甲酸环酰胺(DCHT)。本发明的发明人在研究中发现，当选用上述成核剂时，能够促使聚丙烯异相成核，降低气泡成核临界半径，提高成核效率，增大泡孔密度，在球晶生长速度不变的情况下加快结晶速度，降低球晶尺寸，提高制品的结晶度和结晶温度。
根据本发明，为了进一步使得各组分之间协同发挥作用，提升材料的阻燃性能，同时还能进一步保证材料的力学性能、热性能、发泡性能和熔体强度，优选的，所述协效剂选自硅酮粉、蒙拓土、层状双氢氧化物、碳纳米管和石墨烯中的至少一种，更优选为硅酮粉；进一步优选的，所述硅酮粉的平均粒径为10-50微米(例如，可以为10微米，20微米，30微米，40微米，50微米或任意两个数值之间的范围)。本发明的发明人在研究中发现，采用如上所述的硅酮粉，能够进一步发挥和其他组分特别是和膨胀型阻燃剂的协同作用。本发明的发明人还发现，当硅酮粉不满足上述条件时，所制备的阻燃发泡聚丙烯材料的的极限氧指数会明显降低。并且，本发明的发明人发现，当协效剂为硅酮粉时，将所述组合物进行燃烧试验发现，表面会有Si-O-P-C和陶瓷化的结构形成。使得表面结构更为致密，孔径尺寸变小，并且在能够对内部材料起到一层保护膜的作用，阻止燃烧。
第二方面，本发明提供了一种制备阻燃发泡聚丙烯材料的方法，该方法包括：
(1)将聚丙烯、膨胀型阻燃剂、增容剂、抗氧化剂、协效剂和β成核剂混合均匀后，进行挤出造粒，得到发泡前的改性聚丙烯料粒，并烘干；
(2)采用超临界流体CO2对所述改性聚丙烯料粒进行发泡，制得发泡聚丙烯料粒；
其中，所述增容剂为乙烯-马来酸酐共聚物。
根据本发明，优选的，乙烯-马来酸酐共聚物中，来自乙烯单体的结构单元的质量分数＜22wt％；所述乙烯-马来酸酐共聚物的重均分子量为3000g/mol至5000g/mol。
根据本发明，所述挤出造粒的使用的装置不受特别的限制，可以为本领域的常规选择，优选的，所述挤出造粒的装置优选为双螺杆挤出机。
根据本发明，优选的，所述挤出造粒的温度为180-220℃(例如，可以为180℃，190℃，200℃，210℃，220℃)。
根据本发明，优选的，挤出造粒后，将物料进行水冷、风干和切粒，得到发泡前的改性聚丙烯料粒。
根据本发明，所述发泡的装置不受特别的限制，优选的，所述发泡的装置为具有型芯后退功能的发泡注塑机。能够理解的是，所述发泡注塑机具有能够准确控制超临界CO2的进气量的注气系统，从而能够控制发泡聚丙烯材料的性能。
根据本发明，优选的，相对于100重量份的聚丙烯，所述超临界CO2的用量为3-10(例如，可以为3，4，5，6，7，8，9，10或任意两个数值之间的范围)重量份，更优选为4-8重量份。
第三方面，本发明提供了一种如上所述的方法制备的阻燃发泡聚丙烯材料。
根据本发明，优选的，所述材料的极限氧指数不小于27(例如，可以为28，29，30或任意两个数值之间的范围)。
根据本发明，优选的，所述材料的缺口冲击强度不小于15kJ/m2(例如，可以为15kJ/m2，16kJ/m2，17J/m2或任意两个数值之间的范围)。
根据本发明，优选的，所述材料的断裂伸长率不小于60％(例如，可以为60％，62％，65％，68％，70％或任意两个数值之间的范围)；
根据本发明，优选的，所述材料阻燃等级满足HF-1标准。能够理解的是，根据《GB/T8332-2008泡沫塑料燃烧性能实验方法水平燃烧法》，满足如下条件的材料即为达到了HF-1标准：一组5个试样中至少有4个明燃时间小于等于2s，任何一个试件的明燃时间不超过10S。经过60MM标记后，试样未能破坏。点燃源移开后，或经过60MM标记后，试件燃烧时间不超过30s，无熔滴。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，硅酮粉选自东莞市星原化工有限公司，乙烯-马来酸酐共聚物选自上海易恩化学技术有限公司，抗氧化剂THP-24选自上海麦克林生化科技有限公司。
实施例1
(1)取Mw/Mn＝9.16的聚丙烯(重均分子量为45万g/mol)，膨胀型阻燃剂(聚磷酸铵和季戊四醇)，重均分子量为3000g/mol的乙烯-马来酸酐共聚物(其中，来自乙烯单体的结构单元的质量分数为20％)，THP-24，DCHT和平均粒径为15微米的硅酮粉。
其中，相对于100重量份的聚丙烯，膨胀型阻燃剂为40重量份(聚磷酸铵为30重量份，季戊四醇为10重量份，聚磷酸铵：季戊四醇＝3：1)，乙烯-马来酸酐共聚物为7重量份，THP-24为10重量份，硅酮粉为2.85重量份，DCHT为7重量份。其中的聚丙烯、膨胀型阻燃剂、硅酮粉的质量比为70：28：2。
(2)将称取完毕的上述组合物，混合均匀后，投入双螺杆挤出机中进行熔融挤出造粒，挤出机温度为200℃，经水冷、风干、切粒得到发泡前的改性聚丙烯料粒，烘干待用。
(3)取发泡前的改性聚丙烯料粒，加入发泡注塑机的料筒中，所述发泡注塑机具有型芯后退功能和能够准确控制超临界CO2的进气量的注气系统，然后将超临界CO2直接从进气口注入到发泡注塑机料筒内，进行发泡，制得发泡聚丙烯粒料。
其中，相对于100重量份的聚丙烯，所述超临界CO2的用量为7重量份；。
实施例2
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是：
聚丙烯的Mw/Mn＝6，重均分子量为40万g/mol；并且，乙烯-马来酸酐共聚物的重均分子量为5000g/mol(来自乙烯单体的结构单元的质量分数为18％)；所述硅酮粉的平均粒径为10微米；挤出温度为180℃。
实施例3
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是：
聚丙烯的Mw/Mn＝10，并且重均分子量为50万g/mol；乙烯-马来酸酐共聚物的重均分子量为4000g/mol，且其中来自乙烯单体的结构单元的质量分数为17％，所述硅酮粉的平均粒径为50微米；挤出温度为220℃。
实施例4-9
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是组合物各组分的用量。实施例1和4-9的用量如表1所示。
表1
实施例10-11
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是组合物各组分的用量。实施例10-11的用量如表2所示。
表2
实施例12
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是，膨胀型阻燃剂中，聚磷酸铵为28.57重量份，季戊四醇为11.43量份，即聚磷酸铵：季戊四醇＝2.5：1。
实施例13
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是，膨胀型阻燃剂中，聚磷酸铵为31.11重量份，季戊四醇为8.89量份，即聚磷酸铵：季戊四醇＝3.5：1。
实施例14
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是，膨胀型阻燃剂中，聚磷酸铵为26.67重量份，季戊四醇为13.37重量份，即聚磷酸铵：季戊四醇＝2：1。
实施例15
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是，膨胀型阻燃剂中，但其中，聚磷酸铵为32重量份，季戊四醇为8重量份，聚磷酸铵：季戊四醇＝4：1。
实施例16
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是，相对于100重量份的聚丙烯，膨胀型阻燃剂为35.7重量份(其中的聚磷酸铵：季戊四醇＝3:1)，硅酮粉为7.14重量份，即聚丙烯、膨胀型阻燃剂、硅酮粉的质量比为70：25：5。
实施例17
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是，聚丙烯的重均分子量为33万g/mol，并且Mw/Mn＝4.79，硅酮粉的平均粒径为80微米。
实施例18
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是：
将所述聚磷酸铵、季戊四醇替换为三聚氰胺；
将THP-24替换为DLTP；
将硅酮粉替换为蒙拓土；
其中，相对于100重量份的聚丙烯，三聚氰胺为40重量份；DLTP为10重量份；蒙拓土为2.85重量份。
实施例19
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是：
将所述聚磷酸铵、季戊四醇替换为乙二醇；
将THP-24替换为1010；
将硅酮粉替换为石墨烯；
其中，相对于100重量份的聚丙烯，乙二醇为40重量份；1010为10重量份；石墨烯为2.85重量份。
对比例1
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是，将乙烯-马来酸酐共聚物替换为乙烯基双硬脂酰胺，不加成核剂，并且相对于100重量份的聚丙烯，乙烯基双硬脂酰胺为14重量份。
对比例2
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是，不加入协效剂硅酮粉，并且相对于100重量份的聚丙烯，乙烯-马来酸酐共聚物为9.85重量份。
对比例3
按照实施例1的方法制备阻燃发泡聚丙烯材料，不同的是，将乙烯-马来酸酐共聚物替换为乙烯基双硬脂酰胺(EBS)。
测试例1
氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，一般认为氧指数＜22属于易燃材料，氧指数在22-27之间属于可燃材料，氧指数＞27属于难燃材料。
采用《GB/T 2406-1993塑料燃烧性能试验方法氧指数法》测试实施例1-16和对比例1-4制备的阻燃发泡聚丙烯材料的极限氧指数。结果如表3所示。
表3
| 实施例编号 | 极限氧指数 |
| 实施例1 | 29.5 |
| 实施例2 | 29.4 |
| 实施例3 | 29.3 |
| 实施例4 | 29.4 |
| 实施例5 | 29.5 |
| 实施例6 | 28.5 |
| 实施例7 | 28.4 |
| 实施例8 | 28.2 |
| 实施例9 | 28.3 |
| 实施例10 | 28.3 |
| 实施例11 | 28.4 |
| 实施例12 | 29.0 |
| 实施例13 | 28.9 |
| 实施例14 | 27.2 |
| 实施例15 | 27.6 |
| 实施例16 | 27.3 |
| 实施例17 | 27.0 |
| 实施例18 | 27.0 |
| 实施例19 | 27.0 |
| 对比例1 | 25.7 |
| 对比例2 | 26.0 |
| 对比例3 | 25.9 |
从表中可以看出，实施例1-19制备的阻燃发泡聚丙烯材料具有优异的阻燃性能，其氧指数均不小于27，均属于难燃材料。结合实施例1、实施例12-15可以看出，按质量计，聚磷酸铵与季戊四醇的质量比为2.5-3.5:1，制备的阻燃发泡聚丙烯材料的极限氧指数值最大，阻燃性能最佳。
结合实施例1和16可以发现，聚丙烯、膨胀型阻燃剂、协效剂的质量比为70:27-29:1.5-2.5时，制备的阻燃发泡聚丙烯材料的极限氧指数值最大，阻燃性能最佳。
结合实施例1、2和3可以看出，挤出温度在180-220℃的范围内，制备的阻燃发泡聚丙烯材料的阻燃性能均较好。
通过实施例1和对比例3可以看出，乙烯-马来酸酐共聚物和实施例1中的其他物料协同效果更好，将乙烯-马来酸酐共聚物替换为乙烯基双硬脂酰胺，效果明显变差。而且，通过对比例2可以看出，当其中一种组分不存在时，即便通过再增加乙烯-马来酸酐共聚物的量，所制备的材料的阻燃性能仍然较差。实施例1和对比例1-3的结果，说明本发明技术方案中的各组分是协同发挥作用的，如果其中一种或多种组分不存在，即便通过增加其他组分的量，也无法达到较好的效果。
测试例2
分别采用《GB/T 1843-1996塑料悬臂梁冲击试验方法》、《GB/T 1040-1992塑料拉伸性能试验方法》、《GB/T 8332-2008泡沫塑料燃烧性能实验方法水平燃烧法》测试实施例1-15和对比例1-4的阻燃发泡聚丙烯材料的缺口冲击强度、断裂伸长率和阻燃等级。结果如表4所示。
根据《GB/T 8332-2008泡沫塑料燃烧性能实验方法水平燃烧法》：
UL 94HF-1标准为：一组5个试样中至少有4个明燃时间小于等于2s，任何一个试件的明燃时间不超过10s。经过60MM标记后，试样未能破坏。点燃源移开后，或经过60MM标记后，试件燃烧时间不超过30s，无熔滴；
UL 94HF-2标准为：一组5个试样中至少有4个明燃时间小于等于2s，任何一个试件的明燃时间不超过10s。经过60MM标记后，试样未能破坏。点燃源移开后，或经过60MM标记后，试件燃烧时间不超过30s，熔滴点燃脱脂棉；
UL 94HBF标准为：在25MM及125MM两个标记间材料燃烧速率不超过40MM/MIN，或在125MM标记前自熄，但不符合UL 94HF-1及UL 94HF-2的要求。
即阻燃标准严格程度：HF-1>HF-2>HBF。
表4
从表中可以看出，实施例1-19制备的阻燃发泡聚丙烯材料缺口冲击强度和断裂伸长率较好，其中，实施例1-5、12-13的效果最好。对比例1-3制备的阻燃发泡聚丙烯材料的缺口冲击强度和断裂伸长率效果最差。并且，从实施例1对比例3的结果可以看出，将乙烯-马来酸酐共聚物替换为乙烯基双硬脂酰胺后，缺口断裂强度，断裂伸长率以及燃烧速率等效果明显不如实施例1，说明乙烯-马来酸酐和实施例1中的其他物料协同效果更好，而乙烯基双硬脂酰胺明显较差。而且，通过对比例2可以看出，当其中一种组分不存在时，即便通过再增加乙烯-马来酸酐共聚物的量，所制备的材料的缺口冲击强度、断裂伸长率以及阻燃性能仍然较差。实施例1和对比例1-3的结果，说明本发明技术方案中的各组分是协同发挥作用的，如果其中一种或多种组分不存在，即便通过增加其他组分的量，也无法达到较好的效果。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于制备阻燃发泡聚丙烯材料的组合物，其特征在于，所述组合物包括聚丙烯、膨胀型阻燃剂、增容剂、抗氧化剂、协效剂和β成核剂；
其中，所述增容剂为乙烯-马来酸酐共聚物。
2.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的聚丙烯，所述膨胀型阻燃剂为8-45重量份，所述增容剂为5-15重量份，所述抗氧化剂为5-15重量份，所述协效剂为2-10重量份，所述β成核剂为2.5-11重量份。
3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述聚丙烯、膨胀型阻燃剂、协效剂的重量比为70：27-29：1.5-2.5；
优选的，相对于100重量份的聚丙烯，所述膨胀型阻燃剂为38.57-41.43重量份，所述增容剂为7-9重量份，所述抗氧化剂为6-10重量份，所述协效剂为2.14-3.57重量份，所述β成核剂为3.3-10重量份。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的组合物，其中，所述聚丙烯的重均分子量与数均分子量的比值为6-10，所述聚丙烯的重均分子量为40万g/mol至50万g/mol；
优选的，乙烯-马来酸酐共聚物中，来自乙烯单体的结构单元的质量分数＜22wt％；所述乙烯-马来酸酐共聚物的重均分子量为3000g/mol至5000g/mol。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述膨胀型阻燃剂选自聚磷酸铵、季戊四醇、磷酸铵、磷酸酯、乙二醇、聚酰胺和三聚氰胺中的至少一种；
优选的，所述膨胀型阻燃剂包括聚磷酸铵和季戊四醇；
优选的，所述膨胀型阻燃剂中，聚磷酸铵与季戊四醇的重量比为2.5-3.5：1；
优选的，所述抗氧化剂选自双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯、2,6-二叔丁基苯酚和3,3-硫代二丙酸酯中的至少一种，更优选为双(2,4-二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其中，所述β成核剂选自2,6-苯二甲酸环酰胺、N,N'-二环己基对苯二甲酰胺和庚二酸钙中的至少一种，优选为2,6-苯二甲酸环酰胺；
优选的，所述协效剂选自硅酮粉、蒙拓土、层状双氢氧化物、碳纳米管和石墨烯中的至少一种，更优选为硅酮粉；
优选的，所述硅酮粉的平均粒径为10-50微米。
7.一种制备阻燃发泡聚丙烯材料的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将聚丙烯、膨胀型阻燃剂、增容剂、抗氧化剂、协效剂和β成核剂混合均匀后，进行挤出造粒，得到发泡前的改性聚丙烯料粒，并烘干；
(2)采用超临界流体CO2对所述改性聚丙烯料粒进行发泡，制得发泡聚丙烯料粒；
其中，所述增容剂为乙烯-马来酸酐共聚物。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，乙烯-马来酸酐共聚物中，来自乙烯单体的结构单元的质量分数＜22wt％；所述乙烯-马来酸酐共聚物的重均分子量为3000g/mol至5000g/mol；
优选的，所述挤出造粒的温度为180-220℃；
优选的，相对于100重量份的聚丙烯，所述超临界CO2的用量为3-10重量份，更优选为4-8重量份。
9.权利要求7或8所述的方法制备的阻燃发泡聚丙烯材料。
10.根据权利要求9所述的材料，其中，所述材料的极限氧指数不小于27；
优选的，所述材料的缺口冲击强度不小于15kJ/m2；
优选的，所述材料的断裂伸长率不小于60％。
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