專利名稱：：阻燃聚丙烯材料及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于高分子材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，更具體地說(shuō)，涉及一種阻燃聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：聚丙烯(PP)是五大工程塑料之一，其作為一種通用塑料，具有質(zhì)量輕、易于加工成型、耐熱、耐腐蝕、機(jī)械性能好等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛，然而聚丙烯遇火極易燃燒，而且發(fā)熱量高、燃燒速度快，并有發(fā)煙等現(xiàn)象，因而應(yīng)用領(lǐng)域到了限制。在家電行業(yè)中，對(duì)使用材料的阻燃性要求很高，因此對(duì)在家電中使用的聚丙烯材料進(jìn)行阻燃改性是十分必要的。目前，改性的阻燃聚丙烯材料在家電領(lǐng)域應(yīng)用雖廣泛，但現(xiàn)有技術(shù)中的阻燃聚丙烯材料，阻燃劑添加量大，而且密度大，外觀光澤度低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種低密度、高光澤、阻燃性好的阻燃聚丙烯材料。本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，還提供一種阻燃聚丙烯材料的制備方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種阻燃聚丙烯材料，按重量百分比由下述組分組成聚丙烯75.583.7%熱塑性彈性體610%相容劑37%白油0.2%阻燃劑46%潤(rùn)滑劑0.61%抗氧劑0.3%。在本發(fā)明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述聚丙烯為熔體流動(dòng)速率大于9g/10min和懸臂粱缺口沖擊強(qiáng)度大于100J/M的高流動(dòng)、高抗沖的聚丙烯。其中熔體流動(dòng)速率按照ASTMD-1238標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，懸臂粱缺口沖擊強(qiáng)度(IZ0D缺口沖強(qiáng)度)按照ASTMD-256標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試ο在本發(fā)明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述熱塑性彈性體為聚烯烴彈性體(POE)。在本發(fā)明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯(馬來(lái)酸酐接枝PP)。在本發(fā)明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述阻燃劑為自制溴氮復(fù)配型高效阻燃劑，按重量百分比包含異氰尿酸蜜胺鹽66%、八溴醚33%、乙撐雙硬脂酰胺(EBS)0.8%和硅烷偶聯(lián)劑0.2%。在本發(fā)明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟(PE蠟)或氧化聚乙烯蠟(0P蠟)。在本發(fā)明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑按重量比113復(fù)配得到，優(yōu)選使用四[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，如抗氧劑1010，和亞磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯，如抗氧劑168，按重量比113復(fù)配得到。一種阻燃聚丙烯材料的制備方法，包括以下步驟①按前述的重量百分比稱取聚丙烯、熱塑性彈性體、相容劑、白油、阻燃劑、阻燃齊U、潤(rùn)滑劑和抗氧劑；②將步驟①中所有原料混合均勻；③將步驟②中得到的混合原料加入雙螺桿機(jī)，經(jīng)熔融擠出，造粒，工藝條件為一區(qū)溫度為175210°C，二區(qū)溫度為175210°C，三區(qū)溫度為175210°C，四區(qū)溫度為175210°C，機(jī)頭溫度210230°C，停留時(shí)間23min，壓力為1218MPa。實(shí)施本發(fā)明的阻燃聚丙烯材料，具有以下有益效果采用自制復(fù)配阻燃劑，聚丙烯材料不僅具有高流動(dòng)性、高抗沖擊強(qiáng)度等優(yōu)異的物理力學(xué)性能，而且獲得了低密度、高光澤的特點(diǎn)，可用于空調(diào)、風(fēng)扇、洗衣機(jī)、冰箱、電視機(jī)等家電的制造。本發(fā)明的阻燃聚丙烯材料的制備方法，制備工藝簡(jiǎn)單，成本低廉。具體實(shí)施例方式為了便于對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述在下列實(shí)施例中，PP選自新加坡聚烯烴私營(yíng)公司(產(chǎn)品型號(hào)為AW564)或中國(guó)茂名石化(產(chǎn)品型號(hào)為EPC30R-H)；POE選自美國(guó)杜邦公司，產(chǎn)品牌號(hào)為8150或8180;馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯選自沈陽(yáng)四維高聚物塑膠有限公司(產(chǎn)品型號(hào)為SWJ-1B)或佛山市南海柏晨高分子新材料有限公司(產(chǎn)品型號(hào)為PC-1)；白油為韓國(guó)雙龍基礎(chǔ)油，型號(hào)為70SN或60SN;阻燃劑為自制復(fù)配阻燃劑，其中異氰尿酸密胺鹽選自南通意特化工有限公司，八溴醚選自萊州迪龍化工有限公司，乙撐雙硬脂酰胺選自產(chǎn)地印尼，硅烷偶聯(lián)劑選自杭州沸點(diǎn)化工有限公司；潤(rùn)滑劑選用泰國(guó)產(chǎn)PE蠟或科萊恩化工有限公司OP蠟；抗氧劑選用臺(tái)灣雙鍵化工集團(tuán)抗氧劑1010和抗氧劑168。本發(fā)明中，阻燃劑的制備如下按重量百分比稱取異氰尿酸密胺鹽66%、八溴醚33%、乙撐雙硬脂酰胺0.8%和硅烷偶聯(lián)劑0.2%，加入高速混合機(jī)中初混，溫度由常溫升至75°C，然后放料冷卻至常溫備用。其中，所用硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH-550。制備聚丙烯材料時(shí)，按重量比稱取各原料加入低速混合器中混合35min，混合充分，然后將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒。實(shí)施例1按下述重量百分比稱取各原料進(jìn)行混合PP81.9%,POE10%、相容劑3%、白油0.2%,阻燃劑4%、潤(rùn)滑劑0.6%、抗氧劑0.3%，其中，抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168按重量比12自制復(fù)配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿機(jī)各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度175°C；二區(qū)1750C；三區(qū)195°C；四區(qū)195°C；機(jī)頭210°C；停留時(shí)間2min。壓力為15MPa。實(shí)施例2按下述重量百分比稱取各原料進(jìn)行混合PP83.7%,POE7%、相容劑4%、白油0.2%、阻燃劑4%、潤(rùn)滑劑0.8%、抗氧劑0.3%，其中，抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168按重量比12自制復(fù)配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿機(jī)各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度210°C；二區(qū)1950C；三區(qū)175°C；四區(qū)210°C；機(jī)頭230°C；停留時(shí)間3min。壓力為12MPa。實(shí)施例3按下述重量百分比稱取各原料進(jìn)行混合PP82.8%,POE6%、相容劑5%、白油0.2%,阻燃劑5%、潤(rùn)滑劑0.7%、抗氧劑0.3%，其中，抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168按重量比12自制復(fù)配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿機(jī)各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度195°C;二區(qū)2100C；三區(qū)210°C；四區(qū)175°C；機(jī)頭220°C；停留時(shí)間2.5min。壓力為18MPa。實(shí)施例4按下述重量百分比稱取各原料進(jìn)行混合PP80.6%,POE7%、相容劑6%、白油0.2%,阻燃劑5%、潤(rùn)滑劑0.9%、抗氧劑0.3%，其中，抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168按重量比11自制復(fù)配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿機(jī)各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度175°C；二區(qū)1750C；三區(qū)195°C；四區(qū)195°C；機(jī)頭210°C；停留時(shí)間2min。壓力為15MPa。實(shí)施例5按下述重量百分比稱取各原料進(jìn)行混合PP75.5%,POE10%、相容劑7%、白油0.2%、阻燃劑6%、潤(rùn)滑劑1%、抗氧劑0.3%，其中，抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168按重量比13自制復(fù)配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機(jī)的料斗中，經(jīng)熔融共混，擠出造粒成復(fù)合材料。其中，螺桿機(jī)各加溫區(qū)溫度設(shè)置分別為一區(qū)溫度175°C；二區(qū)1750C；三區(qū)195°C；四區(qū)195°C；機(jī)頭210°C；停留時(shí)間3min。壓力為15MPa。性能測(cè)試?yán)鞆?qiáng)度按ASTMD-638標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm)(176士2)(長(zhǎng))X(12.6士0.2)(端部寬度)X(3.05士0.2)(厚度)，拉伸速度為50mm/min；彎曲強(qiáng)度和彎曲模量按ASTMD-790標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為試樣尺寸(mm)(128士2)X(12.67士0.2)X(3.11士0.2)，彎曲速度為20mm/min；懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度按ASTMD-256標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。試樣類型為I型，試樣尺寸(mm)(63士2)X(12.45士0.2)X(3.1士0.2)；缺口類型為A類，缺口剩余厚度為1.9mm；其他測(cè)試阻燃按照UL94標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，密度按照ASTMD-792標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，熔融指數(shù)按照ASTMD-1238標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試。實(shí)施例15的性能測(cè)試結(jié)果如下組成實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4實(shí)施例5密度(g/cm3)0.9290.9300.9310.9310.932<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由上表可以看出，熱塑性彈性體和相容劑的含量在本發(fā)明的范圍內(nèi)，得到的阻燃聚丙烯材料的沖擊強(qiáng)度較高?，F(xiàn)有技術(shù)中阻燃劑含量大于8%，密度大于0.96，而本發(fā)明中阻燃劑的含量?jī)H為46%，雖然降低了阻燃劑的含量，但是阻燃性能也達(dá)到了V2級(jí)，并且與現(xiàn)有技術(shù)相比，降低了聚丙烯材料的密度。綜合成本和性能考慮，當(dāng)聚丙烯含量80.6%,熱塑性彈性體為7%，相容劑為6%，阻燃劑5%時(shí)，制得的聚丙烯材料密度低，而且沖擊強(qiáng)度最大、流動(dòng)性最高。本發(fā)明通過(guò)選擇合適的樹(shù)脂原材料以及各種助劑的添加配比，得到了低密度、高抗沖、高流動(dòng)、高光澤的阻燃聚丙烯材料，可廣泛應(yīng)用于電視機(jī)、電風(fēng)扇等家電領(lǐng)域。以上對(duì)本發(fā)明的一種阻燃聚丙烯材料及其制備方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具有代表性的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。權(quán)利要求一種阻燃聚丙烯材料，其特征在于，按重量百分比由下述原料制成聚丙烯75.5～83.7％熱塑性彈性體6～10％相容劑3～7％白油0.2％阻燃劑4～6％潤(rùn)滑劑0.6～1％抗氧劑0.3％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯為熔體流動(dòng)速率大于9g/10min、懸臂粱缺口沖擊強(qiáng)度大于100J/M的聚丙烯。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述熱塑性彈性體為聚烯烴彈性體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述相容劑為馬來(lái)酸酐接枝聚丙烯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃劑按重量百分比包含異氰尿酸蜜胺鹽66%、八溴醚33%、乙撐雙硬脂酰胺0.8%和硅烷偶聯(lián)劑0.2%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述潤(rùn)滑劑為聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑和亞磷酸酯類抗氧劑按重量比113復(fù)配得到。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亞磷酸三(2，4_二叔丁基苯基)酯按重量比113復(fù)配得到。9.一種阻燃聚丙烯材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟①稱取上述權(quán)利要求18任一項(xiàng)所述的聚丙烯、熱塑性彈性體、相容劑、白油、阻燃齊U、阻燃劑、潤(rùn)滑劑和抗氧劑；②將步驟①中所有原料混合均勻；③將步驟②中得到的混合原料加入雙螺桿機(jī)，經(jīng)熔融擠出，造粒，工藝條件為一區(qū)溫度為175210°C，二區(qū)溫度為175210°C，三區(qū)溫度為175210°C，四區(qū)溫度為175210°C，機(jī)頭溫度210230°C，停留時(shí)間23min，壓力為1218MPa。全文摘要本發(fā)明涉及一種阻燃聚丙烯材料及其制備方法，阻燃聚丙烯材料按重量百分比由下述原料制成聚丙烯75.5～83.7％、熱塑性彈性體6～10％、相容劑3～7％、白油0.2％、阻燃劑4～6％、潤(rùn)滑劑0.6～1％、抗氧劑0.3％。按上述重量百分比稱取各原料后，混合均勻，經(jīng)雙螺桿機(jī)熔融擠出，造粒。本發(fā)明的方法工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，得到的阻燃聚丙烯材料具有高流動(dòng)、高抗沖、低密度、高光澤的特點(diǎn)，可用于空調(diào)、洗衣機(jī)、冰箱、電視機(jī)等家電領(lǐng)域。文檔編號(hào)C08L23/00GK101805480SQ20091011066公開(kāi)日2010年8月18日申請(qǐng)日期2009年10月16日優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日發(fā)明者張博申請(qǐng)人:深圳市科聚新材料有限公司