專利名稱：一種阻燃聚丙烯組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃聚丙烯組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
汽—個(gè):川波紋管要求材料具冇良好的阻燃性、耐熱性、絕緣性、材 料韌性，長(zhǎng)期使用不會(huì)開裂。 一般阻燃聚丙烯材料耐熱性差，熱環(huán)境 下易開裂，難以滿足K期熱環(huán)境使用要求。
專利CN1346844介紹了硬聚氯乙烯雙壁波紋管的制備物料，發(fā) 明通過捉高物利的潤(rùn)滑性，杜絕生產(chǎn)過程中的"分解"現(xiàn)象。該物料具 有優(yōu)良的低溫鄰.化忭能、脫模性，產(chǎn)品的沖擊強(qiáng)度、環(huán)剛度、維P軟 化溫度顯著改苦。但很難避免山于加工過程中的硬聚氯乙烯分解產(chǎn)生 的氯化氫造成對(duì)模Jl的腐蝕，并未對(duì)熱老化性能予以考慮。但硬氯乙 烯在加工過程中會(huì)分解產(chǎn)生氯化氫而腐蝕模具，且未考慮材料的耐熱 氧老化性能。
專利CN1817958涉及一種將硬石膏填充到聚氯乙烯巾，用于制 備雙壁波紋管桐的復(fù)合材判.，該發(fā)明以表面進(jìn)行化學(xué)改性的硬石膏作 為填充料，增強(qiáng)硬石膏與載休樹脂的相容性，使材料性能提高。由該 方法值得的管材適用下工農(nóng)業(yè)排水、排污、郵電通信、農(nóng)業(yè)灌溉等行 業(yè)。這種波紋管由丁-聚氯乙烯的熱分解溫度低，不能滿足汽車波紋管 長(zhǎng)期卨溫使用要求。1 利CN2795602介紹-種煤礦用雙壁波紋管材，所述雙壁波紋 管材由含有阻燃劑和抗靜電母粒的聚乙烯內(nèi)壁，與梯形或弧形波紋狀 的含有阻燃劑和執(zhí)靜電母粒的聚乙烯外壁壓合構(gòu)成；管材具有很強(qiáng)的 阻燃性能，無毒、耐腐蝕、質(zhì)量輕、易安裝、抗高壓，邁川T煤礦等 高危險(xiǎn)環(huán)境中；但由于聚乙烯的軟化溫度較低，使得材料很難使用在 汽車的高溫環(huán)境。
現(xiàn)冇技術(shù)中提出的阻燃聚丙烯組合物雖然具有良好的阻燃性、絕 緣性、材料韌性等特點(diǎn)，但是存在易腐蝕模具，耐熱性能低等問題， 不能滿足汽4:川波紋f 對(duì)阻燃聚內(nèi)烯材料在擠出加工及使用過程屮 熱試穩(wěn)定性和加l:性的要求。

發(fā)明內(nèi)容
木發(fā)明的[1的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種阻燃性好、
耐熱性優(yōu)、材料k/j性良好、具有較高的熔體強(qiáng)度、易于擠出成形、成 木低廉的阻燃聚丙烯組合物。
木發(fā)明的另一個(gè)目的是提供上述阻燃聚丙烯組合物的制備方法。
本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
木發(fā)明的阻燃聚丙烯組合物，是按重量百分比由80 90%聚丙 烯、5 10%有機(jī)漠系阻燃劑、1 5%阻燃協(xié)效劑、0.1 0.5%抗氧齊1」、 0.15 0.35%光穩(wěn)定劑、0.3 1%酸吸收助劑和0.3 0.5%潤(rùn)滑劑組成。
上述聚丙烯是共聚聚丙烯，第二單體可以是l-丁烯、l-戊烯、1-己烯l-庚烯，第二單休的含量為聚丙烯重量的3 5%;聚丙烯也可 以是共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，其熔體流動(dòng)速率為0.3~3g/10min。
上述有機(jī)溴系阻燃劑為四溴雙酚A雙(2，3-二溴丙基)醚、四溴雙 酚S雙(2，3-二溴丙基)醚、十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷。
上述阻燃協(xié)效劑可以為三氧化二銻、硼酸鋅、五氧化二銻或它們 的混合物。
上述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與硫代酯的復(fù)配物。受阻酚類抗氧 劑為四[(3-(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(商品名1010) 或|3-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八碳醇酯(商品名1076)等 等；硫代酷為硫代二丙酸二月桂酸酯(DUTDP)、硫代二丙酸雙十八酯 (商品名DSTDP)等等，抗氧劑的加入起到改善材料耐熱老化性能的作 用。
上述光穩(wěn)定劑分子量大于2000，如聚一([6 — [(1，1，3，3，一四甲基 丁基) 一 亞氨基]_ 1 ，3,5， 一三嗪_ 2,4 — 二基][2 — (2，2，6，6， 一四甲基哌 啶基)一 次氨基一六亞甲基一 [4一(2，2，6，6 —四甲基哌啶基)一 次氨基]} (商品名UV-944)、聚(1 —羥乙基一2，2，6，6，一四甲基一4—羥基哌噴) 丁二酸酯(商品名UV-622)等，光穩(wěn)定劑的加入起到改善材料抗紫外 性能的作用。
上述酸吸收劑為水滑石、高活性氧化鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸l丐、 氫氧化鎂屮的-一種，酸吸收劑的加入起到減小阻燃劑對(duì)成型設(shè)備腐蝕 的作用。
上述潤(rùn)滑劑為乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸、酰胺蠟等，潤(rùn)滑劑的 加入起到改善加工性能的作用。本發(fā)明的阻燃聚丙烯組合物，可按以下方法制備
(1) 按重量百分比稱取原材料；
(2) 將所有原材料放入高速混合機(jī)屮混合1~2分鐘；
(3) 將混合的原料放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒，擠出機(jī)的速度
為50 100轉(zhuǎn)/分，溫度為180 200°C。
與現(xiàn)冇技術(shù)相比，木發(fā)明具有如下有益效果l.木發(fā)明使川共聚
聚W烯，L!i可以足共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，因而材料具有
良好的柔M性；2.木發(fā)明以有機(jī)溴系阻燃劑為主阻燃劑、以三氧化二 銻為輔助阻燃劑，提卨阻燃效果，阻燃劑用量少，對(duì)材料的韌性影響
小；3.本發(fā)明使川受阻酚類抗氧劑與硫代酯作為復(fù)配抗軾體系，使材 料具有良好的高溫?zé)釟饫匣阅?，保證材料在高溫卜的使川熱性能穩(wěn) 定；4.本發(fā)明使用水滑石、高活性氧化鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、氫 氧化鎂屮的 一種或它們的復(fù)合物作為酸吸收助劑，可以大大減小材料 對(duì)模具的腐蝕。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
將1755g聚丙烯B8101(燕山石化)、八溴醚阻燃劑(連云港傳奇 阻燃科技有限公司)160g，三氧化二銻協(xié)效阻燃劑60g、活性氫氧化鎂 (H木進(jìn)[」)6g、光穩(wěn)定劑(UV-944) 4g、抗氧劑(1010) 3g、輔助抗 氧劑(DLTDP) 6g、硬脂酸鋅6g，在高速混合機(jī)混合均勻，然后， 在轉(zhuǎn)速為50 100轉(zhuǎn)/分鐘的雙螺桿擠出機(jī)于190。C擠出、冷卻、切粒
制得阻燃組合物。成型加工的樣條性能幼I下拉伸強(qiáng)度25MPa 燃燒性UL94V-2彎曲強(qiáng)皮28MPa 相對(duì)密度0.94g/cm3
彎曲強(qiáng)度 llOOMPa 熔融指數(shù)0.7g/10min
沖擊強(qiáng)度75KJ/m2 外觀白色
測(cè)試條件150。C，換氣次數(shù)5 20次/小時(shí)烘箱，樣條厚設(shè)為0.8mm: 400小時(shí)內(nèi)試樣無開裂粉化現(xiàn)象。實(shí)施例2
將900g聚丙烯B8101(燕山石化)、885g聚丙烯AS164(新加波TPC)、八溴醚阻燃劑(連云港傳奇阻燃科技有限公Kl)140g，三氧化二銻協(xié)效阻燃劑45g、活性氫試化鎂(R木進(jìn)口) 6g、光穩(wěn)定劑(UV-944 )4g、執(zhí)氕劑(IOIO) 4g、輔助抗氧劑(DSTDP)8g、硬脂酸鋅8g，在高速混合機(jī)混合均勻，然后，在轉(zhuǎn)速為50 100轉(zhuǎn)/分鐘的雙螺桿擠出機(jī)于190'C擠出、冷卻、切粒制得阻燃組合物。成型加工的樣條性能如卜」:
拉伸強(qiáng)度26MPa彎曲強(qiáng)度29MPa彎曲強(qiáng)度1050MPa沖擊強(qiáng)度70KJ/m2
燃燒性UL94V-2相對(duì)密度0.94 g/cm3熔融指數(shù)0.8g/10min外觀白色
測(cè)試條件15(TC，換氣次數(shù)5 20次/小時(shí)烘箱，樣條厚度0.8mm:500小時(shí)內(nèi)無開裂粉化現(xiàn)象。實(shí)施例3
將1200g聚丙烯B8101(燕山石化)、600g聚丙烯AS164(新加波TPC)、八溴S醚阻燃劑(壽光海洋化工有限公司)120g， 二試化二銻協(xié)
效阻燃劑40g、活性氫氧化鎂(H本進(jìn)口)6g、光穩(wěn)定劑(UV-944) 4g、抗氧劑(1010) 6g、輔助抗氧劑(DSTDP) 12g、硬脂酸鋅7g，在高速混合機(jī)混合均勻，然后，在轉(zhuǎn)速為50 100轉(zhuǎn)/分鐘的雙螺樸擠出機(jī)于19(TC擠出、冷幼、切粒制得阻聚組合物。成型加工的樣條性能
拉伸強(qiáng)度24MPa 燃燒性UL94V-2彎曲強(qiáng)皮27MPa 相對(duì)密度0.94 g/cm3
彎曲強(qiáng)投1050MPa 熔融指數(shù)0.6g/10min
沖擊強(qiáng)皮8()KJ/m2 外觀白色
測(cè)試條件15(TC ，換氣次數(shù)5 20次/小吋烘箱，樣條厚度0.8mm:
權(quán)利要求
1、一種阻燃聚丙烯組合物，其特征在于按重量百分比由以下組分組成聚丙烯80～90％有機(jī)溴系阻燃劑5～10％阻燃協(xié)效劑1～5％抗氧劑0.1～0.5％光穩(wěn)定劑 0.15～0.35％酸吸收助劑0.3～1％潤(rùn)滑劑0.3～0.5％上述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與硫代酯的復(fù)配物。
2. 要求1所述的阻燃聚丙烯組合物，其特征在于所述聚丙烯是共聚聚丙烯，第二單體是l-丁烯、l-戊烯、l-己烯l-庚烯，第二單休的含量為聚丙烯重量的3 5%;或是共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，其熔體流動(dòng)速率為0.3~3g/10min。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯組合物，艽特征在于所述 冇機(jī)溴系附燃劑為四溴雙酚八雙(2，3-二溴丙基)醚、四溴雙酚5雙(2，3-二溴丙基)醚、十溴聯(lián)苯醚或十溴二苯乙烷。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯組合物，其特征在于所述阻力'力!J為三氣化二銻、硼酸鋅、五氧化二銻或其混合物,
5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯組合物，其特征在于所述 受阻酚類抗氧劑為(3， 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或(3-(3， 5- 二叔」基-4^)^基苯基)閃酸iF.十八碳醇酯；所述硫代酯為硫 代—內(nèi)酸—:川'iJ斷惜、硫代一丙酸雙十八酯。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯組合物，其特祉在于所述 光穩(wěn)定劑為聚一{[6 —[(1,1，3，3,—四rjl基丁基)一亞氨基]—1，3，5，—三 嗪_2，4—二幕][2 — (2，2,6,6，_四甲基哌啶基)一次氨基_六亞甲基一 [4—(2,2,6,6—四屮^哌^基)一次氨基]}、聚(l一羥乙基一2，2，6,6,— 四甲基一4一羥基哌啶)r二酸〖倡。
7、 極據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯組合物，其特征在于所述 酸吸收劑為水滑石、^活性氧化鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、氫氧化鎂。
8、 報(bào)據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚W烯組合物，其特征在T所述 潤(rùn)滑劑為乙炻蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸或酰胺蠟。
9、 權(quán)利要求1所述的阻燃聚W烯組合物的制備方法，其特征在 于包^以K歩驟(1) 按—歌最百分比稱取原材料；(2) 將所冇原材料放入高速混合機(jī)中混合1 2分鐘；(3) 將混合的原料放入雙螺桿擠出機(jī)屮擠出造粒，擠出機(jī)的速度 為50 100轉(zhuǎn)/分，溫度為180 200°C。
全文摘要
本發(fā)明公開一種阻燃聚丙烯組合物及其制備方法，該阻燃聚丙烯組合物是按照重量百分比，由聚丙烯80～90％、有機(jī)溴系阻燃劑5～10％、阻燃協(xié)效劑3～5％、抗氧劑0.1～0.5％、光穩(wěn)定劑0.15～0.35％、酸吸收助劑0.3～1％和潤(rùn)滑劑0.3～0.5％組成，各組分在高速混合機(jī)中混合1～2分鐘后放入雙螺桿擠出機(jī)中擠出造粒即得。本發(fā)明的阻燃聚丙烯組合物耐熱氧老化性能優(yōu)異、熔體強(qiáng)度高、易擠出成型、對(duì)模具腐蝕性小、性價(jià)比高，能滿足汽車用波紋管對(duì)阻燃聚丙烯材料在擠出加工及使用過程中熱氧穩(wěn)定性和加工性的要求。
文檔編號(hào)C08L23/10GK101475717SQ20081002563
公開日2009年7月8日 申請(qǐng)日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者夏建盟, 姜向新, 寧凱軍, 楊霄云, 鵬 肖, 郭熙桃, 陶四平 申請(qǐng)人:金發(fā)科技股份有限公司;上海金發(fā)科技發(fā)展有限公司