[发明专利]一种聚烯烃组合物及其应用

说明书

本发明提供了一种聚烯烃组合物及其应用，涉及通用塑料技术领域。本发明提供的聚烯烃组合物包括如下重量份数的组分：聚烯烃树脂50‑70份、阻燃协效剂25‑35份、成炭剂5‑10份、助剂1‑5份，其中，所述阻燃协效剂由密胺包覆聚磷酸铵和改性气相二氧化硅组成。本发明通过将密胺包覆聚磷酸铵和改性气相二氧化硅混合形成阻燃协效剂，再添加至聚烯烃树脂中，可以使聚烯烃材料在长期湿态环境下保持良好的阻燃性能和电绝缘性能，避免聚烯烃材料出现漏电起火风险，提高了聚烯烃材料的安全性。

技术领域

本发明涉及通用塑料技术领域，特别涉及一种聚烯烃组合物及其应用。

背景技术

聚烯烃材料作为一种典型的非极性结晶型聚合物，具有优异的电绝缘性能，通常情况下其相比漏电起痕指数(Comparative tracking index，即CTI值)≥600V，在美国保险商试验室UL的等级划分中，其CTI评级中为0级，优于大多数酯类或酰胺类的工程塑料，因此在长期处于湿态环境的电器组件材料中优先会使用聚烯烃材料。然而，随着人们对家用电器安全性的提升以及环保意识的加强，大部分的家用电器材料还需要具有优异的阻燃性能，因此磷氮系阻燃聚烯烃应运而生。目前，磷氮系无卤阻燃聚烯烃中主要的阻燃组分为聚磷酸胺(APP)、三嗪类成炭剂(CFA)以及焦磷酸三聚氰胺(NMP)和三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)等协效阻燃成分，其中，APP是最为重要的组成部分。但经过实验和实际应用发现，APP在湿态环境下会发生逐步水解，产生磷酸盐以及次磷酸盐，并发生溶胀反应，在影响材料外观的同时，还会导致材料表面形成极性基团富集的磷酸盐层，致使材料CTI值发生显著下降，漏电起火的风险增加，给长时间湿态环境使用的家电产品带来极大的安全隐患。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明的主要目的是提供一种聚烯烃组合物及其应用方法。

为实现上述目的，第一方面，本发明提出了一种聚烯烃组合物，包括如下重量份数的组分：聚烯烃树脂50-70份、阻燃协效剂25-35份、成炭剂5-10份、助剂1-5份，其中，所述阻燃协效剂由密胺包覆聚磷酸铵和改性气相二氧化硅组成。

本发明技术方案中，将密胺包覆聚磷酸铵和改性气相二氧化硅混合形成阻燃协效剂，再添加至聚烯烃树脂中，可以使聚烯烃材料在长期湿态环境下保持良好的阻燃性能和电绝缘性能，避免聚烯烃材料出现漏电起火风险，提高了聚烯烃材料的安全性。

作为本发明所述聚烯烃组合物的优选实施方式，所述阻燃协效剂中的密胺包覆聚磷酸铵和改性气相二氧化硅的重量比为密胺包覆聚磷酸铵：改性气相二氧化硅＝3-4:1。

发明人经过大量试验发现，阻燃协效剂中的密胺包覆聚磷酸铵和改性气相二氧化硅的重量比直接影响聚烯烃材料的阻燃性能和电绝缘性能，当二者的重量比过高或过低均会导致聚烯烃材料的阻燃性能和电绝缘性能出现明显的降低。当阻燃协效剂中的密胺包覆聚磷酸铵和改性气相二氧化硅的重量比在密胺包覆聚磷酸铵：气相二氧化硅＝3-4:1的范围内时，对应的聚烯烃材料的阻燃性能和电绝缘性能能达到最佳的状态。

作为本发明所述聚烯烃组合物的优选实施方式，所述密胺包覆聚磷酸铵的密胺包覆量为5-12wt％。

本发明技术方案中，密胺包覆聚磷酸铵中密胺的包覆量是影响聚烯烃材料阻燃性能和电绝缘性能的关键因素。现有技术中，由于考虑到随着密胺包覆量的提高，包覆过程中残留的三聚氰胺会影响APP的耐热性能，导致其使用过程中提前分解，且高密胺包覆后的APP的亲水性将大幅度降低，因此，市面上通常采用的APP为未包覆密胺或微量包覆密胺(密胺包覆量小于1wt％)的。而本申请则采用高密胺包覆的聚磷酸铵(密胺包覆量为5-12wt％)，高密胺包覆聚磷酸铵带来APP的高疏水性，从而抑制了高湿态环境下APP的水解反应。并且高密胺包覆聚磷酸铵与聚合物基体具有更好的相容性，高密胺包覆聚磷酸铵还由于其高含量的密胺包覆，可提供丰富的三嗪环，从而促进燃烧过程中成炭反应的进行。