[发明专利]一种不析出阻燃剂的环保阻燃聚丙烯材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工材料领域，公开了一种不析出阻燃剂的环保阻燃聚丙烯材料及其制备 方法。

背景技术

聚丙烯(PP)具有密度小、易加工、综合性能优良等特点，因此在日常生活用品、 汽车行业、电子电器等领域中得到了广泛的应用，是目前最重要的通用塑料之一。但聚 丙烯氧指数较低(约18％)，极易燃烧，从而引发火灾。必须对其进行阻燃改性，以进 一步拓宽聚丙烯的应用领域。

用于聚丙烯的阻燃剂主要有卤素阻燃剂和无卤阻燃剂两大类。无卤阻燃剂如P-N膨 胀型、金属氢氧化物、包覆红磷等，由于其本身存在的缺点，目前还没有广泛应用，因 此当前的主流仍然是以卤素阻燃剂阻燃为主。

大量用于PP阻燃改性的卤素阻燃剂有十溴二苯醚(DBDPO)、六溴环十二烷 (HBCD)、四溴双酚A-双(2，3-二溴丙基)醚(OBE)等。

电子电器外壳用塑料，既要具备一定的阻燃性，同时还必须具有良好的成型外观， 此外还要符合一定的环保要求。DBDPO阻燃剂目前在国内还可以使用，但是欧盟2008 年7月已经取消了对它的豁免，因为怀疑其在燃烧过程中会产生四溴代双苯并二噁英及 四溴代苯并呋喃等致癌物质，在阻燃时会对人身安全和环境造成危害；OBE、HBCD等 阻燃剂，由于熔点较低，在PP加工过程能够与PP熔融共混，在PP中的分散效果较好， 但是OBE和HBCD阻燃的PP材料，放置一段时间后，阻燃剂会从材料表面析出，特 别是在深色制品中表现明显，很大程度上影响了产品的外观，同时也限制了阻燃剂的应 用范围。因此，上述的几种阻燃剂均不能全面满足电子电器外壳的要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供了一种具有良好阻燃性能、还具有 阻燃剂不析会出、环保性能好的不析出阻燃剂的环保阻燃聚丙烯材料。

本发明的另一个目的是提供上述聚丙烯材料的制备方法。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：一种不析出阻燃剂的环保阻燃聚丙烯 材料，由以下重量百分含量的原料制备而成：

聚丙烯树脂80％～91％    复配阻燃剂6％～11％    尼龙树脂0.8％～2％

相容剂0.8％～1％        黑色母1％～5％         抗氧剂0.2％～0.5％

加工助剂0.2％～0.5％。

所述聚丙烯树脂选自具有60wt％或者更多丙烯聚合物单元的丙烯-α烯烃嵌段共 聚物或者丙烯均聚物，所述聚丙烯树脂的熔体流动速率为5～30g/10min。

所述复配阻燃剂选自质量比为3∶1的十溴二苯乙烷与三氧化二锑的复配物，或者 质量比为3∶1的三溴苯氧基三嗪与三氧化二锑的复配物。

所述的尼龙树脂选自尼龙6或尼龙66中的一种或两种的混合物。

所述的相容剂选自PP-g-MAH、POE-g-MAH或EPDM-g-MAH中的一种。

所述的抗氧剂选自Irganox1010、Irganox168和两者的混合物。

所述的加工助剂选自低分子聚乙烯蜡、硬脂酸钙和N，N-乙撑双硬脂酰胺中的一种 或两种以上的混合物。

本发明还提供不析出阻燃剂的环保阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚丙烯树脂、复配阻燃剂、尼龙树脂、相容剂、黑色母、抗氧剂和加工助剂按比 例混合，然后在高速混合机中搅拌30秒-1分钟，混合均匀，将混合物加入长径比为30∶ 1～75∶1的平行同向双螺杆挤出机，控制双螺杆挤出机的温度在180～210℃，熔融挤出、 拉条、30℃水冷却，冷却时间30秒、切粒得到最终产品。

本发明的有益效果是：本发明适用于制作电子电器外壳，在具备良好阻燃性能的同时， 长时间使用，阻燃剂不会从材料表面析出，不会影响产品外观，也更加环保。

本发明中抗氧剂的作用是提高加工和使用过程中的热稳定性，加工助剂主要在加工过 程起到润滑和分散的作用，从而改善加工性能。

本发明阻燃效果的评定按照UL94“设备仪器用聚合物材料燃烧测试”标准进行垂直燃 烧测试。用于测试的样条厚度分别是1.5mm和3.0mm。