[发明专利]一种溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料及其制备和应用

说明书

本发明提供了一种溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料及其制备和应用。所述溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料包括以下重量份的各组分：聚丙烯20～55份、溴系阻燃剂14～20份、协效阻燃剂3～8份、无机阻燃剂12～20份、长玻璃纤维母粒15～30份、助熔剂3～6份、其他助剂2.4～7份。该溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料通过采用特定的无机阻燃剂、长玻璃纤维、助熔剂配合溴系阻燃剂，在不影响材料阻燃性能的同时，可实现聚丙烯材料耐烧蚀性能的大幅提升。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域。更具体地，涉及一种溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料及其制备和应用。

背景技术

耐烧蚀材料通常指有机耐火高分子材料，其在燃烧过程中发生分解、熔化蒸发、升华、碳化等化学或物理变化，借以消耗热量，阻止火焰传播，能起热保护作用的高分子复合材料。耐烧蚀材料主要应用于军工和航天领域。近年随着民用领域应用要求的提升，耐烧蚀材料逐渐在民用领域得到应用推广，其中空调电控盒和新能源电池包外壳明确要求使用耐烧蚀材料制备。对材料要求如下：1、高阻燃性能：材料具有阻燃UL94 5VA等级；2、耐烧蚀性：材料制备部件按照GB.T31467.3-2015测试不发生塌陷变形。

现有技术提供了一种无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物以溴系阻燃剂协同无机镁化合物作为阻燃体系，有效降低了材料在燃烧过程中产生的有毒有害气体，实现离火即熄灭的效果。但由于阻燃聚丙烯材料中的溴系阻燃剂，三氧化二锑和聚丙烯树脂，在燃烧过程中可能会以可燃气体，不燃气体，烟气等方式逸出，从而导致材料的残留较少，降低材料在燃烧过程中的支撑强度，耐烧蚀性能不佳。因此，开发一款同时具备高阻燃、耐烧蚀性能的热塑性阻燃聚丙烯材料具有相当的必要性。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，旨在提供一种溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料及其制备和应用。本发明通过采用特定的无机阻燃剂、长玻璃纤维、助熔剂协同溴系阻燃剂，在不影响材料阻燃性能的同时，可实现聚丙烯材料耐烧蚀性能的大幅提升。

本发明的首要目的是提供一种溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料。

本发明的另一目的是提供所述溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料的制备方法。

本发明的再一目的是提供所述溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料在制备空调电控盒或新能源电池包外壳方面的应用。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料，包括以下重量份的各组分：

聚丙烯20～55份；

溴系阻燃剂14～20份；

协效阻燃剂3～8份；

无机阻燃剂12～20份；

长玻璃纤维母粒15～30份；

助熔剂3～6份；

其他助剂2.4～7份；

所述无机阻燃剂热失重1.0％的分解温度≥250℃；

所述助熔剂的熔点为400～700℃。

本发明上述一种溴系耐烧蚀阻燃聚丙烯材料中，通过对无机阻燃剂和溴系阻燃剂复配，减少溴系阻燃剂的含量，在不影响材料的阻燃性能的前提下，增加材料在燃烧过程中的残留量，使其保留良好的支撑强度以防止烧蚀；通过加入长玻璃纤维也可利于增加聚丙烯材料在燃烧过程中的支撑强度，提高其耐烧蚀性；此外，加入助熔剂，在燃烧温度下发生熔融流动，将分解的无机阻燃剂、纤维状的玻璃纤维粘结，起到协同耐烧蚀的目的。

此处需要说明的是，所述无机阻燃剂热失重1.0％的分解温度的测试为采用热重分析法(Thermogravimetry Analysis，简称TG或TGA)得到。