[发明专利]一种基于氧化锌纳米线协效的抗紫外防滴落无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于氧化锌纳米线协效的抗紫外防滴落无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。这种聚丙烯复合材料是由以下的原料组成：聚丙烯、氮磷复配阻燃剂、氧化锌纳米线、超支化聚合物、光稳定剂、抗氧剂和润滑剂。同时还公开了这种基于氧化锌纳米线协效的抗紫外防滴落无卤阻燃聚丙烯复合材料的制备方法。本发明通过引入具有阻燃协效、防滴落及抗紫外三重功效的氧化锌纳米线，对其表面进行处理的同时借助超支化聚合物辅助分散，进一步提高了其在三种功效中的作用效果。所得到的聚丙烯复合材料，不仅有效降低了传统抗紫外光添加剂容易迁移析出的程度，还克服了传统抗滴落剂所带来的复合材料加工性能恶化的弊病。

技术领域

本发明涉及一种基于氧化锌纳米线协效的抗紫外防滴落无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯作为一种质轻，无毒，耐酸碱，价格相对低廉的塑料品种，广泛应用于建筑，交通，农业以及工业领域。然而聚丙烯的氧指数仅为17.4％，属易燃材料。

以多聚磷酸铵(APP)为主要原料复配的无卤膨胀阻燃剂(P-N体系)，因其符合无卤环保发展趋势，因而成为学术界的研究热点及得到工业界的广泛认可。然而由于阻燃剂本身存在一定的吸湿性，且主体材料APP等属于无机材料，与非极性极强的聚丙烯基体间的相容性较差。如需获得更好的力学性能及发挥更优的阻燃效果，使用前，一般需要对其进行表面处理。

聚丙烯材料因本身结构因素导致其耐老化特别是抗紫外光老化性能差。工业上通常采用直接添加有机紫外线吸收剂及受阻胺光稳定剂，尽管可以达到非常好的效果，但却存在因本身分子量较小，容易随着使用时间的延长发生迁移，最终导致材料的抗紫外能力丧失。

具有纳米尺度的无机材料，因具有稳定，不迁移的特点，近年来逐渐受到研究者的注意。CN102965850A公布了一种纳米碳酸钙加入到聚丙烯中，可以起到抗紫外光老化的能力。特别是当纳米结构为一些线状、管状等特殊结构时，其所具有的紫外线屏蔽功能更为突出。CN102040767A公布了一种添加氧化锌纳米线的聚丙烯组合物，不仅提高了抗紫外线能力，还改善了材料的力学性能。

纳米氧化锌是一种很好的协效剂及活化剂，其用于P-N体系所起到非常显著的协效作用已得到学术界及工业界的认可。然而，在阻燃聚丙烯领域所使用的纳米氧化锌，大部分为普通纳米结构，鲜有关于氧化锌纳米线方面的报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于氧化锌纳米线协效的抗紫外防滴落无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，从而克服传统有机紫外线吸收剂及受阻胺光稳定剂容易迁移析出的不足。

本发明所采取的技术方案是：

一种基于氧化锌纳米线协效的抗紫外防滴落无卤阻燃聚丙烯复合材料，是由以下质量份的原料组成：

聚丙烯为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种；聚丙烯在230℃，2.16kg下的熔融指数≥100g/10min。

氮磷复配阻燃剂为经过表面处理剂处理的氮磷复配阻燃剂。

氧化锌纳米线的直径为17nm～400nm，其使用前经过表面处理剂处理。

超支化聚合物为多级支化聚酯。

光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、丙烯腈衍生物类、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。

抗氧剂为受阻酚类、亚磷酸酯类、受阻胺类、硫代酯类、无机磷酸盐类抗氧剂中的至少一种。

润滑剂为硬脂酸、硬脂酸盐、石蜡、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、季戊四醇双硬脂酸酯中的至少一种。

处理氮磷复配阻燃剂或氧化锌纳米线所用的表面处理剂为硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂、铝酸盐类偶联剂、硬脂酸、磷酸酯中的至少一种。