[发明专利]一种无卤阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用，包括组分：聚丙烯：50份‑65份；聚磷酸铵阻燃剂：18份‑21份；三嗪类大分子成炭剂：4份‑6份；协效剂：12份‑17份；抗滴落剂：0.2‑0.5份。本发明制备得到的无卤阻燃聚丙烯组合物阻燃效率高，可以满足2.0mm和3.0mm的垂直燃烧，甚至可以满足1.0mm的垂直燃烧，不仅可以生产常规阻燃产品，还可以生产薄壁化产品（厚度≤2mm），且耐析出性能好，经过高温水煮实验以后仍然可以满足阻燃性能要求。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯（PP）作为5大通用塑料之一，由于其具有良好的加工性能，优异的机械性能，高耐热性和介电常数，已渗透到工业、农业、运输、国通过防和民用塑料制品中，并已成为国民经济发展和科技进步不可或缺的基本原料和重要物质之一。然而，由于PP产品具有高的氢碳比，在燃烧过程中容易产生液滴，烟雾和有毒气体释放。因此，有必要通过开发新的阻燃材料来挽救生命和保护财产安全并降低火灾风险，但所选择的阻燃剂必须符合各种安全标准，以降低对环境或人类健康的不利影响。常规的阻燃剂包括卤素、有机卤素和有机磷化合物、金属氢氧化物、硼酸盐添加剂及蒙脱石。

近年来，研究较多的阻燃剂是含磷膨胀型阻燃剂。其中，聚磷酸铵（APP）是一种尤为重要的阻燃剂，由于其低毒、低烟、无卤和高磷氮比等优点而受到广泛关注。 但是仅单独添加APP在PP中，往往存在着所需APP添加量高、阻燃效果低下等问题，因此亟需找到一种合适的协同阻燃剂以弥补此类缺点。

发明专利CN 106810762B公开了一种无卤阻燃PP复合材料，采用磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机阻燃剂复配，所述磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机阻燃剂的重量比为磷系阻燃剂：氮系阻燃剂：无机阻燃剂＝15：30：9。这个阻燃体系为现行无卤阻燃体系中比较成熟的一种，在家电方向有一定的应用，但是成本相对较高，并且容易析出，不适合精密注塑和结构复杂的制件。

发明专利CN 106867111A公开了一种无卤阻燃PP，采用玻璃微珠、氢氧化镁和磷酸盐复配，添加到35%左右能够得到3.2mm V-0阻燃等级的阻燃聚丙烯，但是大量添加的阻燃剂导致材料的韧性较差，应用空间受限。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明的目的在于提供一种无卤阻燃聚丙烯组合物，该组合物阻燃效率高，耐迁移性能好，不仅可以生产常规阻燃产品，还可以生产薄壁化产品，拓展了无卤阻燃PP的应用领域。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种无卤阻燃聚丙烯组合物，按重量份数计，包括以下组分：

聚丙烯：50份-65份；

聚磷酸铵阻燃剂：18份-21份；

三嗪类大分子成炭剂：4份-6份；

协效剂：12份-17份；

抗滴落剂：0.2-0.5份。

其中，所述协效剂为目数在800-2500目的硅灰石或硅藻土中的一种或两种的混合。

优选的，所述聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯中的一种或几种的混合，其悬臂梁缺口冲击强度(A型)按GB/T 1843-2008标准为2kJ/m²-15kJ/m²。

本发明所述的三嗪类大分子成炭剂是在水性的碱性环境中用三聚氯氰、乙醇胺和乙二胺反应制备的白色粉末，可自制，也可通过市购获得。

优选的，所述抗滴落剂为聚四氟乙烯。

为了实际性能需要，本发明所述的无卤阻燃聚丙烯组合物，按重量份计，还包括增韧剂0份-5份，其他助剂0-2份；所述其他助剂包括抗氧剂0份-0.5份；润滑剂0份-0.5份；色母粒0份-2份。

其中，所述增韧剂为乙烯辛烯共聚物POE；