CN1765969A - 无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成：聚丙烯20－40％、阻燃剂30－60％、脂肪酸1－4％、脂肪酸金属皂类1－2％、成炭剂1－5％、抗静电剂10－20％、抗氧剂0.1－1％，无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，采用一步法工艺，将按配比秤取原料放入高混机中混合；出料；将混合的原料置于螺杆机中挤出造粒。本发明的优点是采用无卤阻燃剂，具有优异的阻燃性能，不危害环境和人身健康，在聚合物中添加该母粒可使阻燃等级达到UL94标准的V0级，表面电阻率为109－1010，具有抗静电性能，添加少量即可同时具有上述两种性能。

Description

无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒
技术领域
本发明涉及一种无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其具有高效的阻燃性能和抗静电性能，可用于电子电器元件以及有环保要求的聚合物制品，属改性聚丙烯技术领域。
背景技术
聚丙烯为一种通用塑料，广泛应用于各种电子电器元件。但是目前的阻燃聚丙烯所用的阻燃剂近80％为含卤阻燃剂，特别是以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表的含溴阻燃剂效率高、用量少，对材料的性能影响小，且价格适中，其效能与价格比非其他阻燃剂所能匹敌，因此我国供出口电子电气类产品中70％～80％都用此类阻燃剂。但近年来溴系阻燃剂受到二噁英问题的困扰，同时用其溴-锑系统阻燃的高分子材料在热裂解及燃烧时会生成大量的烟尘及腐蚀性气体，而且抗静电性不强，目前欧盟和日本已相继出台法令禁止使用此类的阻燃剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种既有阻燃性能并且为无卤阻燃，又有抗静电性能，适用于电子电器元件的无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成：
聚丙烯            20-40％
阻燃剂            30-60％
脂肪酸            1-4％
脂肪酸金属皂类    1-2％
成炭剂            1-5％
抗静电剂          10-20％
抗氧剂            0.1-1％
所述的聚丙烯可以是共聚聚丙烯、均聚聚丙烯，可以是单一的也可以是混合的，其熔融指数为0.8-40g/10min；
所述的阻燃剂可以是聚磷酸铵及其衍生物；
所述的脂肪酸为高级饱和直链脂肪酸，可以是硬脂酸；
所述的脂肪酸金属皂类可以是硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸镁；
所述的成炭剂为磷酸酯及其衍生物，可以是季戊四醇磷酸酯；
所述的抗静电剂为非离子型抗静电剂，可以是饱和部分酯化甘油酯；
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，可以是1010，也可以与亚磷酸酯类抗氧
剂168复配。
一种无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，采用一步法工艺，其方法如下：
(1)按重量配比秤取原料；
(2)将所有原料放入高混机中混合2-5分钟；
(3)出料；
(4)将混合的原料置于螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为180-600转/分，温度为160-240℃。
阻燃剂是一种磷系无机阻燃剂，是膨胀型阻燃剂(IFR)的主要成分之一，膨胀型阻燃剂由碳源、酸源及气源组成，其活性成分为磷和氮。它与含卤阻燃剂不同，不需与氧化锑并用，添加了阻燃剂的聚丙烯在燃烧时，表面能形成一层膨胀炭层，此炭层阻燃、隔热、隔绝空气，烟雾少，也不易形成有毒和腐蚀性气体，并且无熔滴现象，符合当今阻燃剂无卤环保化的发展趋势，成炭剂的加入，能够和阻燃剂产生协同作用，更易形成膨胀炭层，达到更好的阻燃效果。
抗静电剂的作用是通过加入到聚丙烯中，然后迁移到成品表面，通过与周围空气中的水分相互作用，形成导电层，以便于电荷分散，防止静电荷的积累。
脂肪酸、脂肪酸金属皂类在加工过程中起到润滑的作用，同时可包覆抗静电剂，使抗静电剂均匀缓慢迁移到材料表面，达到长期的抗静电效果。
抗氧剂使聚丙烯在加工过程中有良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。所用的受阻酚类抗氧剂，可以是1010，也可以与亚磷酸酯类抗氧剂168复配。
本发明采用聚丙烯作为基体树脂，制得一种无卤阻燃且抗静电的双效母粒，解决了抗静电剂和阻燃剂的对抗作用。
本发明的优点是采用无卤阻燃剂，具有优异的阻燃性能，不危害环境和人身健康，在聚合物中添加该母粒可使阻燃等级达到UL94标准的V0级，表面电阻率为109-1010，具有抗静电性能，添加少量即可同时具有上述两种性能。
具体实施方案
下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：
实施例1和2
以聚磷酸铵为阻燃剂，以季戊四醇磷酸酯为成炭剂，以饱和部分酯化甘油酯为抗静电剂，脂肪酸金属皂用硬脂酸钙。
       实施例1和2的配比(重量％)
  原料名称   配比1   配比2
  共聚聚丙烯   25   25
  均聚聚丙烯   --   20
  聚磷酸铵   52   34.5
  硬脂酸   2   2
  甘油酯   14   12
  1010   0.5   --
  1010/168(1∶1)   0.5
  硬脂酸钙   1.5   1.5
  季戊四醇磷酸酯   5   4.5
将所有原料放入高混机中混合4分钟，出料，将混合的原料置于螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为450转/分，温度为200℃，得到无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒。
实施例1和实施例2所得的母粒在聚丙烯树脂应用中性能对比，按以下方式制得样品：
样品1：配比1所制得的母粒15％，聚丙烯树脂原料85％。
样品2：配比2所制得的母粒20％，聚丙烯树脂原料80％。
测试方法依据UL94标准，测试阻燃性能；GB1410测试表面电阻率。
         样品1和样品2性能对照表
  测试项目   样品1   样品2
  1/8英寸阻燃性能   V0   V0
  表面电阻率(Ω)   9.6×109   7.8×109

Claims (9)

1.一种无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成：
聚丙烯                   20-40％
阻燃剂                   30-60％
脂肪酸                   1-4％
脂肪酸金属皂类           1-2％
成炭剂                   1-5％
抗静电剂                 10-20％
抗氧剂                   0.1-1％
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，所述的聚丙烯可以是共聚聚丙烯、均聚聚丙烯，可以是单一的也可以是混合的，其熔融指数为0.8-40g/10min。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，所述的阻燃剂可以是聚磷酸铵及其衍生物。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，所述的脂肪酸为高级饱和直链脂肪酸，可以是硬脂酸。
5.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，所述的脂肪酸金属皂类可以是硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、硬脂酸镁。
6.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，所述的成炭剂为磷酸酯及其衍生物，可以是季戊四醇磷酸酯。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，所述的抗静电剂为非离子型抗静电剂，可以是饱和部分酯化甘油酯。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂，可以是1010，也可以与亚磷酸酯类抗氧剂168复配。
9.一种无卤阻燃抗静电聚丙烯母粒的制备方法，其特征在于，采用一步法工艺，其方法如下：
(1)按重量配比秤取原料；
(2)将所有原料放入高混机中混合2-5分钟；
(3)出料；
(4)将混合的原料置于螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为180-600转/分，温度为160-240℃。
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