[发明专利]一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料及其制备方法与应用。本发明的合金材料包括以下重量份计的组分：聚丙烯35‑45份、聚乙烯8‑16份、相容剂3‑8份、阻燃剂20‑30份、偶联剂0.5‑1.2份、烷基磷酸0.5‑1.5份、抗氧剂0.05‑0.5份、润滑剂0.05‑0.5份。本发明通过聚丙烯、聚乙烯、阻燃剂、相容剂、烷基磷酸以及偶联剂等组分，赋予材料稳定的高温熔体强度，改善无卤阻燃剂的耐剪切性能及其在树脂基体中的分散均匀性，获得良好外观阻燃稳定的无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料。另外，本发明材料的操作简便，有利于拓展无卤阻燃聚丙烯材料的应用领域。

技术领域

本发明涉及聚丙烯材料领域，尤其是一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料及其制备方法与应用。

背景技术

随着新能源行业的发展，储能电池/动力电池用电池盖罩需求大幅增长，其主要材料为聚丙烯。无卤阻燃聚丙烯材料具有绿色环保、低烟密度等优势，适合用作电器、电子产品外壳材料。但是电器、电子产品外壳尺寸较大，主要采用挤板-吸塑成型的加工方式，对材料的熔体强度要求较高。聚丙烯熔体强度低，熔体延展性较差，难以实现挤板-吸塑成型。对聚丙烯材料进行改性，使其无卤阻燃且具备较高熔体强度，这时材料熔体流动性较低，熔体粘度大，加工剪切强度高，而无卤阻燃剂耐热耐剪切性能较差，且与聚丙烯相容性较差，加工过程中存在分散不匀与阻燃剂分解的问题，劣化阻燃性能和产品外观，且加工难度指数级增长，限制了其更广泛的应用。

专利CN200810063989.5公开了一种膨胀阻燃剂/聚丙烯复合材料，无卤阻燃剂成分为三嗪系成炭、聚磷酸铵和无卤阻燃协效剂组成，阻燃聚丙烯复合材料包含热塑型树脂和无卤膨胀阻燃剂，还包括加工助剂和/或抗滴落剂。该类无卤阻燃聚丙烯具有一个明显的缺点，阻燃剂与树脂的相容性比较差，且耐热耐剪切耐水解性能较差，加工过程中容易分层/团聚，抑或形成团聚的白点或凸起，抑或熔体发泡，形成凹坑，严重影响材料的外观和性能。

因此，有必要提供一种兼具稳定阻燃等级与良好分散性的可吸塑无卤阻燃聚丙烯合金材料。

发明内容

基于此，本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料及其制备方法与应用。该无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料可实现挤板-吸塑成型，制品外观良好，阻燃性能稳定优异，环保无卤，适合作为吸塑成型的阻燃机械零部件的材料。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料，包括以下重量份计的组分：聚丙烯35-45份、聚乙烯8-16份、相容剂3-8份、阻燃剂20-30份、偶联剂0.5-1.2份、烷基磷酸0.5-1.5份、抗氧剂0.05-0.5份、润滑剂0.05-0.5份。

所述相容剂为丙烯基嵌段共聚物(PP-g-PE)、乙烯-丙烯无规共聚物、乙烯-辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(SEBS)中的一种或多种。

优选地，所述聚丙烯在230℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为1-5g/10min，按照测试标准GB/T 3682.1-2018执行。优选地，所述聚乙烯为茂金属线性聚乙烯M-LLDPE，具有更高的熔体强度与延展性。

优选地，所述聚乙烯在190℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为1-5g/10min，按照测试标准GB/T 3682.1-2018执行。

当聚丙烯和聚乙烯按一定重量份数复配，可以保证材料具备较好力学性能的同时在高温下具有稳定的熔体强度，制品具有良好的外观。当熔体流动速率在上述范围内时，综合性能更优。仅采用聚丙烯或者聚乙烯无法同时实现吸塑性与优异的力学性能。

优选地，所述相容剂为丙烯基嵌段共聚物和/或三元乙丙橡胶，可改善聚乙烯和聚丙烯两相相容性，同时有利于韧性改善。