[发明专利]一种高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯组合物及其制法与应用

说明书

技术领域

本发明属于改性塑料领域，具体涉及一种高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯(PP)组合物及其制备方法与应用，该材料主要应用于具有高氧指数、低光泽度和耐候要求的车用仪表板、门板、立柱等汽车内饰部件及部分外饰件。

背景技术

聚丙烯因其综合性能优良、来源广泛、质轻价廉、易成型加工等特点而成为最重要的通用塑料之一，也是近几年应用最快的塑料品种。改性PP材料在汽车上的开发与应用，也一直是汽车工业和塑料工业关注的焦点。但聚丙烯极易燃烧，其氧指数仅为17.0-18.0％，随着对车用安全的要求越来越高，特别是国标GB24407标准的发布，车用塑料的氧指数要求为≥22％，氧指数偏低的PP材料在客车或校车上的应用将会受到很大的限制，因而必须改善聚丙烯材料的阻燃特性，提高材料的氧指数才能进一步拓宽其在汽车材料的应用。

聚丙烯阻燃改性主要是通过加入阻燃剂使材料在燃烧时发生系列物理化学反应来达到阻燃提高氧指数的目的，用于聚丙烯的阻燃剂有卤素阻燃剂和无卤阻燃剂，卤素阻燃剂应用于汽车会产生环保问题，故一般选择无卤阻燃剂。客车或校车用内饰聚丙烯材料，除要求有一定的阻燃性能，还要求必须有很好的表面低光泽度、韧性和低表面析出性能。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种阻燃聚丙烯组合物，该聚丙烯组合物具有较高的氧指数，同时又具有低表面光泽度、低表面析出的特点，适合应用于汽车内饰件。

本发明的另一目的在于提供上述高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯组合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯组合物的用途。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯组合物，由以下质量百分比的成分制备得到：

聚丙烯：25-97.9％

矿物粉体：0-30％

增韧剂：0-20％

阻燃剂：2-20％

其它助剂：0.1-5％。

优选地，上述的高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯组合物由以下质量百分比的成分制备得到：

聚丙烯：43-79.9％

矿物粉体：0-30％

增韧剂：0-20％

阻燃剂：2-20％

其它助剂：0.1-5％。

所述的聚丙烯为均聚聚丙烯和/或共聚聚丙烯；所述聚丙烯的熔指为5～50g/10min。

所述的矿物粉体为滑石粉和/或碳酸钙；所述的矿物粉体中超过95％的颗粒粒径为0.5-5μm。

所述的增韧剂为弹性体，优选乙烯-己烯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、乙烯-丙烯-辛烯三元共聚物、氢化乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种以上。

所述的阻燃剂为三聚氰胺基聚磷酸盐，具有如式I所示的结构：

(式I)

其中，2≤n≤150，X为K、Na、Li、Ma、Zn、Ca、Ba、Sn或NH₂中的一种以上。

所述的其它助剂包括抗氧剂、分子量调节剂、光稳定剂、抗氧剂、抗静电剂、磷系阻燃协效剂等加工助剂，这些助剂的种类和添加方法已经为本领域技术人员所熟知。

由于本发明的阻燃聚丙烯组合物主要应用于注塑汽车内饰件，为了美观需要，常制作成不同颜色，所以本发明组合物中还包含微量有机颜料或无机颜料。有机颜料有永固红、永固黄、酞菁蓝、酞菁绿等，无机颜料有二氧化钛、炭黑、氧化铁红、氧化铁黑等，这些颜料可以根据注塑件颜色要求单独使用，也可以复合使用。

上述高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：

将聚丙烯、矿物粉体、增韧剂、阻燃剂与其它助剂混合，然后加入到双螺杆挤出机中，挤出造粒得到高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯组合物；

所述的混合是在转速为1000rpm的高速混合器中混合3分钟；

所述双螺杆挤出机的温度为200-215℃，螺杆转速450rpm。

上述高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯组合物可以用于制备车用仪表板、门板、立柱等汽车内饰部件及部分外饰件。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1.本发明的高氧指数低光泽的阻燃聚丙烯组合物通过添加三聚氰胺基聚磷酸盐类阻燃剂，可以满足GB24407标准氧指数的要求。

2.本发明所添加的三聚氰胺基聚磷酸盐类阻燃剂与其它阻燃剂相比，所得的聚丙烯组合物表面光泽度低，而且不容易析出，能达到汽车零部件的使用要求。