[发明专利]一种八溴阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种八溴阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚烯烃因其氧指数仅仅17%-18%，属于易燃物质，在很多电器绝缘材料的使用上，阻燃性能是其应用的前提。在很多电器绝缘材料的使用上，需要使用到挤出级的板材，板材厚度0.6mm-1.0mm，这比UL94标准测试样条的最小厚度1.6mm更薄。如果使用这样的板材裁制的样条127mm×12.7mm×0.6mm参照UL94V-0的测试方法检测阻燃效果，一般很难达到阻燃的要求。

聚丙烯的阻燃改性主要通过在聚丙烯中加入阻燃剂使其在燃烧时发生物理化学反应达到阻燃目的。聚丙烯的阻燃剂主要有卤素阻燃系列和无卤阻燃系列，目前主流产品还是以卤素阻燃产品中的溴系阻燃为主。其中八溴醚，又称四溴双酚A(2，3一二溴丙基)醚，简称BDDP。因其高效阻燃性能广泛应用于聚丙烯阻燃产品中，一般可以满足UL94标准样品为127mm×12.7mm×1.6mm的V-0等级标准。因此，需要这样的一款材料，样条127mm×12.7mm×0.6mm参照UL94的测试方法检测达到V-0等级的阻燃效果，来满足市场需求。

另外，市场上常用的BDDP为白色粉末状，粒径：30μm～100μm，熔点：105℃～110℃左右。在双螺杆挤出机共混改性过程中，容易在混料机内，送料管道中和挤出机进料口等位置发粘结块。造成BDDP加入到聚丙烯材料中不稳定。在结块过程中，BDDP加入到聚丙烯复合材料中的比例就会相应减少，该产品的阻燃稳定性就会降低；当结块到一定程度，从粘壁脱落后进入到双螺杆共混后，该产品的阻燃剂比例瞬时就会相应多出很多，造成共混过程中聚丙烯塑化不良，进一步影响致使生产中断，从而增加生产成本，同时，BDDP瞬时含量增加，致使复合材料熔指提高，影响了该复合材料熔指的稳定性从而影响到下游挤出板材成型工序中板材厚度均匀和阻燃稳定。

发明内容

为了克服现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种八溴阻燃聚丙烯复合材料，该复合材料制得的样件长×宽×高为127mm×12.7mm×0.6mm，参照UL94的测试方法检测能达到V-0等级的阻燃效果，且其阻燃效果稳定、熔指稳定性好。

本发明的另一目的在于提供上述八溴阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，该方法易于加工，生产成本较低。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种八溴阻燃聚丙烯复合材料，按重量百分比计，包括如下组分：

聚丙烯           50%~75%

BDDP            15%~30%

协效阻燃剂        5%~20%

选择性助剂        2%~5%

其中，所述聚丙烯为挤出级颗粒状聚丙烯，按照ISO非增强类热塑性塑料测试标准，熔融指数在230℃，2.16kg 载荷条件下为0.8~3g/10min；

所述BDDP为原材料经过破碎，筛分程序得到的粒径为2mm~4mm的颗粒状八溴醚。

所述协效阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑等锑类氧化物或偏硼酸钡。

所述选择性助剂包括工业通用的抗氧剂、润滑剂、吸酸剂或防析出剂中的一种或几种的混合物。

所述抗氧剂为2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚或2，2‵-亚甲基双（4-甲基-6-叔丁基苯酚）等受阻酚类抗氧剂。

所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌等硬脂酸类润滑剂。

所述吸酸剂为MgO、CaO、ZnO、Ca（OH）₂等碱或碱性金属氧化物。

所述防析出剂为过氧化二异丙苯等交联剂。

本发明所述的八溴阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

a）将部分聚丙烯和选择性助剂在高速混合机内混合，将混合均匀的混合材料通过输送管道送入料站A中，所述部分聚丙烯占聚丙烯总量的20wt%～50wt%；

b）分别将BDDP、协效阻燃剂和剩余部分聚丙烯投入不同料站B、C和D中，所述剩余部分聚丙烯占聚丙烯总量的50wt%～80wt%；

c）在连续计量系统中输入对应料站所用物料的比例A：20wt%~31wt%；B：15wt%~30wt%；C：5wt%~20wt%；D：25wt%~60wt%；

d）启动连续计量系统，将对应的物料按照步骤（c）中对应的比例要求同时连续加入到双螺杆挤出机进料口；