[发明专利]一种LFT‑D专用高效阻燃PP组合物

说明书

技术领域

本发明属于LFT-D专用高效阻燃PP组合物技术领域，具体涉及一种LFT-D专用高效阻燃PP组合物。

背景技术

聚丙烯是最常用的热塑性材料之一，作为发展速度最快的通用塑料，其无毒、无味、密度小、质轻，且具有易加工、电绝缘性好、耐化学腐蚀等优点，在国民经济的各个领域，如家用电器、汽车内外饰件、健身器材、办公用品、日用品、玩具和卫生洁具等领域，得到了广泛的应用。随着工业的发展，聚丙烯在塑料中占有越来越重要的地位。但是聚丙烯在应用过程中存在一些不足，例如强度、刚度、耐热性和阻燃性较低，常常不能满足使用过程中要求，这在一定程度上限制了其应用领域及范围。

LFT-D材料也称为直接在线长纤维增强热塑性复合材料，与短纤维增强热塑性复合材料相比，其具有以下优点：(1)复合热塑性材料力学性能优异；(2)比刚度和比强度高，抗冲击性能好，特别适用汽车部件的应用；(3)耐蠕变性能提高、尺寸稳定性好，部件成型精度高；(4)耐疲劳性能优良；(5)在高温和潮湿环境中的稳定性更好；(6)成型过程中纤维可以在成型模具中相对移动，纤维损伤小。因此，LFT-D材料在实际应用中，可以取代钢和取代钢增强工程塑料，满足汽车领域、家电等领域的使用要求，特别是在乘用车轻量化过程中替代金属结构件、半结构件中发挥了重要的作用。但是，现有的LFT-D材料也存在一些不足，例如阻燃性能较差，安全性低，这在一定程度上限制了其广泛应用。此外，添加入长玻纤时，由于玻纤的“灯芯效应”，使得LFT-D材料的阻燃变得更加困难。为了提高LFT-D材料的阻燃性，现有的生产厂家会在其原料中添加卤系阻燃剂；但这通常需要添加较多的卤系阻燃剂才能取得较好的阻燃效果，而反过来，添加较多的阻燃剂又对材料的力学性能有较大的影响，因此很难兼顾到材料的阻燃性和力学性能。其次，添加入较多的卤系阻燃剂在燃烧时会产生烟雾大、毒性强的卤化氢和其它含卤有机物，对人体危害极大。此外，卤系阻燃剂的加入，并未能很好地缓解玻纤的“灯芯效应”。

因此，研发一种力学性能优异、高效阻燃且无卤环保的LFT-D专用PP组合物材料尤为重要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种LFT-D专用高效阻燃PP组合物。该LFT-D专用高效阻燃PP组合物具有高效的阻燃性能，其中阻燃剂是磷-氮系无卤阻燃剂，添加量少，对材料的力学性能影响较小，且能够很好的缓解长玻纤的“灯芯效应”，并可通过UL94 V-0测试。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种LFT-D专用高效阻燃PP组合物，所述LFT-D专用高效阻燃PP组合物由以下重量百分数的原料组成：

所述无卤阻燃剂由重量百分比的以下三种原料：焦磷酸哌嗪26-71％，焦磷酸三聚氰胺MPP 28-69％和锌盐1-5％混合，再采用硅烷偶联剂或硅油进行表面处理而制得。

优选的，所述LFT-D专用高效阻燃PP组合物由以下质量百分数的原料组成：聚丙烯44.7％，无卤阻燃剂18％，玻璃纤维30％，马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)4％，马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(MAH-g-POE)2％，润滑剂0.6％，主抗氧剂0.4％，辅助抗氧剂0.3％。

优选的，所述LFT-D专用高效阻燃PP组合物由以下质量百分数的原料组成：聚丙烯43.1％，无卤阻燃剂19.6％，玻璃纤维30％，MAH-g-PP 4％，MAH-g-POE 2％，润滑剂0.6％，主抗氧剂0.4％，辅助抗氧剂0.3％。

优选的，所述主抗氧剂为抗氧剂1010；所述辅助抗氧剂为抗氧剂168。

优选的，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自KH-470、KH-540、KH-550、KH-560和KH-561中的一种或多种。

优选的，所述硅油选自二甲基硅油、二乙基硅油和二苯基硅油中的一种或多种。

优选的，所述锌盐选自磷酸锌、硼酸锌和氧化锌中的一种或多种。

优选的，所述无卤阻燃剂采用以下步骤制备：

1)将焦磷酸哌嗪、焦磷酸三聚氰胺MPP和锌盐在常温下混合均匀；

2)将步骤1)得到的混合物与硅烷偶联剂或硅油进行混合，并在120-180℃下搅拌热处理2小时，冷却后得到无卤阻燃剂，其中添加的硅烷偶联剂和硅油的质量占步骤1)中混合物质量的0.1-3％。

本发明提供了LFT-D专用高效阻燃PP组合物的制备方法，包括以下步骤：