[发明专利]一种无卤阻燃聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯组合物，具体涉及一种无卤阻燃聚丙烯组合物，以及这种组合物的制备方法，本发明的聚丙烯组合物具有优异的阻燃性能以及机械性能，且无毒绿色环保。

背景技术

由于聚丙烯具有优异的物理性能、耐化学品性、易成型加工的优点，同时质量轻、价格低廉，这些特点使其在家电及汽车零部件等领域得到了广泛的应用。但是，聚丙烯具有易燃烧阻燃性能差等缺点，在当今对安全要求越来越高的家电及汽车行业尤其是电动汽车市场，良好的阻燃性能无疑是今后家电及汽车用材料的一个发展方向。

由于聚丙烯极难阻燃，目前市场上的阻燃聚丙烯大都采用卤、锑体系来达到理想的阻燃效果，但是此体系对环境和人体都存在潜在危险，在欧盟Rohs指令下，无卤阻燃聚丙烯的研制和开发已经十分必要和紧迫，且有广阔的市场前景。

为了改善聚丙烯的阻燃性能，公开号CN101475717的中国专利公布了一种采用有机溴系阻燃剂阻燃的的聚丙烯材料。公开号CN102367317的中国专利公布了一种由十溴二苯乙烷和三氧化二锑的复配体系阻燃的聚丙烯材料，但其都为含卤体系。公开号CN1712444，CN1465618，CN1696188等中国专利公开了利用氢氧化镁为阻燃剂的无卤解决方案。氢氧化镁具有热稳定性好，无毒环保等优点，但其阻燃效率低，添加量大，与高分子相容性差，会对材料的力学性能带来负面影响。现下也有很多技术采用多聚磷酸胺、季戊四醇和三聚氰胺复配的膨胀性阻燃体系来阻燃聚丙烯，但由于多聚磷酸铵和季戊四醇的吸湿性能，此类阻燃体系在聚丙烯中的应用也得到了限制。

发明内容

本发明的目的是开发一种高效、耐水性好、无卤阻燃体系阻燃的聚丙烯组合物，该组合物具有优异的阻燃性能以及机械性能，且本发明克服了传统卤系阻燃聚丙烯材料对环境的污染和对人体的危害，无毒绿色环保。

本发明的另一目的是提供这种聚丙烯组合物的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种无卤阻燃聚丙烯组合物，由以下总量百分比计的原料组成：

上述的无卤阻燃聚丙烯组合物中，

所述的聚丙烯为均聚丙烯；所述均聚丙烯的结晶度在70%以上，等规度大于99%，在230℃，2.16kg的测试条件下，熔体流动速率为1-50g/10min。

所述的无机填料为滑石粉、碳酸钙和硫酸钡中的一种或几种的组合物，平均粒径为0.5～10微米。

所述的无卤阻燃剂为新型膨胀性阻燃体系，其中酸源为多聚磷酸铵，碳源为具有良好耐水性能的三嗪类化合物。其中，所述的多聚磷酸铵为高聚合度结晶型的聚磷酸铵，其结构式为：所述的三嗪类化合物的结构式为：其中，X,Y,Z为二胺基，二醇基，二酚基和二硫醇基中的任意一种；X,Y,Z可以相同也可以不同。

所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂（辅助抗氧剂）。所述主抗氧剂为受阻酚和硫酯类抗氧剂中的一种或几种混合；辅抗氧剂为亚磷酸盐和酯类抗氧剂中的一种或几种混合。

所述偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种。

所述的其它添加剂为各种颜色色粉或色母粒。

上述无卤阻燃聚丙烯组合物的制备方法，其步骤如下：

（1）按上述重量配比称取各原料；

（2）将各原料置于高速混合器中干混3-5分钟；

（3）将步骤（2）所得产物置于双螺杆机中，经熔融挤出，造粒，其工艺为：一区200-210℃，二区210-220℃，三区210-220℃，四区205-215℃；停留时间为1-2分钟，压力为12-18Mpa。

本发明的优点在于：

1、本发明通过在聚丙烯复合材料中加入新型高效无卤阻燃体系，赋予了材

料良好的阻燃性能的同时又保持良好的机械性能。

2、本发明克服了传统卤系阻燃聚丙烯材料对环境的污染和对人体的危害，

无毒绿色环保。

3、本发明由于在同样阻燃效果的情况下使用较低含量的阻燃剂，从而降低

了整个体系的材料成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。