[发明专利]一种阻燃型聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种阻燃型聚丙烯复合材料及其制备方法，阻燃型聚丙烯复合材料包括以下重量比的原料：聚丙烯60～80份，聚磷酸铵15～35份，离子液体阻燃剂1～10份；制备方法包括以1‑氧代‑4‑羟甲基‑2,6,7‑三氧杂‑1‑磷杂双环[2.2.2]辛烷为原料制备离子液体阻燃剂，将离子液体阻燃剂在搅拌条件下加入聚磷酸铵中，旋蒸，将旋出物干燥，获得聚磷酸铵/离子液体阻燃剂复合物，将聚丙烯和聚磷酸铵/离子液体阻燃剂复合物按配方量熔融共混，获得阻燃型聚丙烯复合材料。本发明改善了阻燃剂与聚丙烯之间的相容性，提高了聚丙烯复合材料的阻燃性能。

技术领域

本发明属于阻燃材料技术领域，具体涉及一种阻燃型聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着科学技术的不断发展，塑料、橡胶、纤维、涂料和胶黏剂等合成聚合物材料在国防、建筑、交通、航空、电器、日用家具等领域获得了广泛的应用，极大地推动了人类社会的繁荣与进步。较好的物理化学性质、较低的密度以及较佳的抗疲劳和绝缘等性能，使得聚合物材料渗透到了农业、建筑、交通运输、航空航天和电子电器等国民经济各领域，并且发挥着举足轻重的作用。据统计，目前全球每年的聚合物材料产量已达260×106吨。其中包括聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)和聚丙烯(PP)等在内的热塑性聚合物材料，在整个聚合物市场中占据了极大的份额。然而，绝大多数聚合物材料在热源和氧气的作用下均易燃烧，并由此引发材料性能劣化、大量烟和有毒气体释放等一系列问题，从而给人民的生命财产安全带来巨大的威胁和损失。因此，对高分子材料进行阻燃处理意义十分重大。

20世纪90年代以来，膨胀型阻燃剂(IFR)因其低烟、低毒和优越的抗滴落性等优点，被认为是一种很有前景的阻燃方法，并已逐渐成为高分子材料阻燃研究领域的焦点。IFR在发挥作用时会在高分子表面形成保护性的膨胀炭层，有效的阻隔热量和物质在气相和凝聚相传递，从而达到阻燃的目的，然而现有的IFR体系在应用于高分子材料阻燃时，存在着阻燃效率相对较低，与聚合物基体相容性不好和热稳定性较差等问题；且添加量高，从而导致材料的力学等性能出现劣化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种阻燃型聚丙烯复合材料及其制备方法，改善了阻燃剂与聚丙烯之间的相容性，提高了聚丙烯复合材料的阻燃性能。

本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，提供一种阻燃型聚丙烯复合材料，包括以下重量比的原料：

聚丙烯 60～80份，

聚磷酸铵 15～35份，

离子液体阻燃剂 1～10份。

进一步的，所述离子液体阻燃剂为离子液体型磷酸酯类阻燃剂，结构式如下：

式中，R＝C_nH_2n+1，n为1、2、3或4～18之间的偶数；

X为Cl、Br、BF₄、PF₆或N(CF₃SO₂)₂中的一种；

该离子液体型磷酸酯类阻燃剂不仅可以作为IFR的酸源和炭源，还可以作为表面改性剂，改善阻燃剂与聚合物基体的相容性。

进一步的，所述离子液体阻燃剂的合成原料包括1-氧代-4-羟甲基-2,6,7-三氧杂-1-磷杂双环[2.2.2]辛烷，该原料具有高效、耐水和耐温性。

进一步的，还包括以下重量比的原料：

铝粉 0.5～1.5份，

增韧剂 2～4份，

助剂 0.5～1.5份。