[发明专利]一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法。它是由下列组分按质量百分数组成：聚丙烯切片33.5‑89.8%，经表面处理的多聚磷酸铵10‑30%，三聚氰胺0‑10%，三聚氰胺脲酸盐0‑10%，成碳剂0‑15%，抗氧剂0.1‑0.5%，润滑剂0.1‑1%。本发明方法制备的无卤阻燃聚丙烯材料，可以达到UL94 1.6mm 和3.2mm V0级阻燃，当总阻燃剂添加量在28%时，可以达到UL94 0.8mm V0级阻燃效果。并且在70℃水浸泡168小时后，其阻燃性和机械性能不变；材料在高湿度环境下具备长效阻燃性，同时材料的电学性能大大提高，表面电阻率从10¹¹增加到10¹⁴。

技术领域

本发明涉及一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法。属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚丙烯具有优良的力学性能、绝缘性和耐化学药品性等特点，已经广泛应用于汽车、电子、包装等领域。但是聚丙烯的极限氧指数(LOI)很低，属于容易燃烧，而且燃烧时易出现滴落和流延现象。传统的卤系阻燃剂阻燃效果好，但遇火会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体。随着人们环保、安全意识的增强，开发低烟、无卤阻燃聚丙烯成为当前阻燃聚丙烯研究的热点问题。

目前，聚丙烯用无卤阻燃剂主要有：铝-镁系阻燃剂，氮磷膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂和硅系阻燃剂。

其中膨胀型阻燃剂由于其阻燃效率高、低烟、无毒、无腐蚀气体释放等特点，被认为是当今无卤阻燃材料的发展方向之一。但由于膨胀型阻燃剂易吸潮，长期使用会造成其电性能以及阻燃性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐水型无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法，可适用于高湿度环境。

本发明可通过以下措施达到：

一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，由以下组分按质量百分数组成：

所述的聚丙烯切片为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。

所述的成碳剂可以是二氧化硅、二氧化钛、PA6、有机聚磷酸酯中的一种或者多种的混合物。

所述的抗氧剂是抗氧剂1010和168的复配或者抗氧剂1010单独使用。

所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌中的任一种。

多聚磷酸铵表面易吸水，要使其具备耐水性，需进行表面包覆处理。使用功能化的有机硅氧烷，作为优化，可以选用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，对其进行表面包覆处理，可以有效改善其吸水性。未经过处理的多聚磷酸铵吸水率在0.8％，经过表面包覆处理的吸水率下降到0.08-0.1％。

一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法，按照上述比例将聚丙烯、处理后的多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺脲酸盐、成碳剂、抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中预混和处理好，加入双螺杆挤出机中进行造粒。挤出温度为180-220℃。

本发明的有益效果在于：

本发明采用功能化的有机硅氧烷处理过的多聚磷酸铵作为主体阻燃剂，复配三聚氰胺、三聚氰胺脲酸盐及成碳剂制得一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物。该材料的阻燃性可达到UL94 1.6mm和3.2mm V-0级别；阻燃剂总量在28％，达到UL94 0.8mm V-0级别。材料在70℃水浸泡168小时后，其阻燃性和机械性能不变，材料在高湿度环境下具备长效阻燃性，同时材料的电学性能大大提高，表面电阻率从10¹¹增加到10¹⁴。

具体实施方案

下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明，其中：

聚丙烯切片为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯；