[发明专利]一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术

汽车用波纹管要求材料具有良好的阻燃性、耐热性、绝缘性、材料韧性，长期使用不会开裂。一般阻燃聚丙烯材料耐热性差，热环境下易开裂，难以满足长期热环境使用要求。

专利CN1346844介绍了硬聚氯乙烯双壁波纹管的制备物料，发明通过提高物料的润滑性，杜绝生产过程中的“分解”现象。该物料具有优良的低温塑化性能、脱模性，产品的冲击强度、环刚度、维卡软化温度显著改善。但很难避免由于加工过程中的硬聚氯乙烯分解产生的氯化氢造成对模具的腐蚀，并未对热老化性能予以考虑。但硬氯乙烯在加工过程中会分解产生氯化氢而腐蚀模具，且未考虑材料的耐热氧老化性能。

专利CN1817958涉及一种将硬石膏填充到聚氯乙烯中，用于制备双壁波纹管材的复合材料，该发明以表面进行化学改性的硬石膏作为填充料，增强硬石膏与载体树脂的相容性，使材料性能提高。由该方法值得的管材适用于工农业排水、排污、邮电通信、农业灌溉等行业。这种波纹管由于聚氯乙烯的热分解温度低，不能满足汽车波纹管长期高温使用要求。

专利CN2795602介绍一种煤矿用双壁波纹管材，所述双壁波纹管材由含有阻燃剂和抗静电母粒的聚乙烯内壁，与梯形或弧形波纹状的含有阻燃剂和抗静电母粒的聚乙烯外壁压合构成；管材具有很强的阻燃性能，无毒、耐腐蚀、质量轻、易安装、抗高压，适用于煤矿等高危险环境中；但由于聚乙烯的软化温度较低，使得材料很难使用在汽车的高温环境。

现有技术中提出的阻燃聚丙烯组合物虽然具有良好的阻燃性、绝缘性、材料韧性等特点，但是存在易腐蚀模具，耐热性能低等问题，不能满足汽车用波纹管对阻燃聚丙烯材料在挤出加工及使用过程中热氧稳定性和加工性的要求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种阻燃性好、耐热性优、材料韧性良好、具有较高的熔体强度、易于挤出成形、成本低廉的阻燃聚丙烯组合物。

本发明的另一个目的是提供上述阻燃聚丙烯组合物的制备方法。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的阻燃聚丙烯组合物，是按重量百分比由80～90％聚丙烯、5～10％有机溴系阻燃剂、1～5％阻燃协效剂、0.1～0.5％抗氧剂、0.15～0.35％光稳定剂、0.3～1％酸吸收助剂和0.3～0.5％润滑剂组成。

上述聚丙烯是共聚聚丙烯，第二单体可以是1-丁烯、1-戊烯、1-己烯1-庚烯，第二单体的含量为聚丙烯重量的3～5％；聚丙烯也可以是共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，其熔体流动速率为0.3～3g/10min。

上述有机溴系阻燃剂为四溴双酚A双(2，3-二溴丙基)醚、四溴双酚S双(2，3-二溴丙基)醚、十溴联苯醚或十溴二苯乙烷。

上述阻燃协效剂可以为三氧化二锑、硼酸锌、五氧化二锑或它们的混合物。

上述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与硫代酯的复配物。受阻酚类抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(商品名1010)或β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(商品名1076)等等；硫代酯为硫代二丙酸二月桂酸酯(DLTDP)、硫代二丙酸双十八酯(商品名DSTDP)等等，抗氧剂的加入起到改善材料耐热老化性能的作用。

上述光稳定剂分子量大于2000，如聚-{[6-[(1，1，3，3，-四甲基丁基)-亚氨基]-1，3，5，-三嗪-2，4-二基][2-(2，2，6，6，-四甲基哌啶基)-次氨基-六亚甲基-[4-(2，2，6，6-四甲基哌啶基)-次氨基]}(商品名UV-944)、聚(1-羟乙基-2，2，6，6，-四甲基-4-羟基哌啶)丁二酸酯(商品名UV-622)等，光稳定剂的加入起到改善材料抗紫外性能的作用。

上述酸吸收剂为水滑石、高活性氧化镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、氢氧化镁中的一种，酸吸收剂的加入起到减小阻燃剂对成型设备腐蚀的作用。

上述润滑剂为乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸、酰胺蜡等，润滑剂的加入起到改善加工性能的作用。

本发明的阻燃聚丙烯组合物，可按以下方法制备：

(1)按重量百分比称取原材料；

(2)将所有原材料放入高速混合机中混合1～2分钟；

(3)将混合的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的速度为50～100转/分，温度为180～200℃。