一種阻燃耐磨聚丙烯管材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括：無規(guī)共聚聚丙烯95～100份，液體聚硫橡膠9～12份，乙烯?醋酸乙烯酯共聚物5～9份，苯乙烯?丁二烯熱塑性彈性體3～4份，高嶺土17～20份，有機膨潤土15～18份，阻燃改性沸石粉7～10份，膨脹石墨13～16份，石蠟2～3份，檸檬酸三丁酯1～2份，環(huán)氧妥爾油1～2份，穩(wěn)定劑2～4份，防老劑1～3份。本發(fā)明提出的阻燃耐磨聚丙烯管材，阻燃性能優(yōu)異，耐沖擊性能和耐磨性能好。
【專利說明】
一種阻燃耐磨聚丙烯管材
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及聚丙烯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種阻燃耐磨聚丙烯管材。
【背景技術(shù)】
[0002]無規(guī)共聚聚丙烯的高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)用加進不同種類的單體分子加以改性。乙烯是最常用的單體，它引起聚丙烯物理性質(zhì)的改變。與PP均聚物相比，無規(guī)共聚物改進了光學(xué)性能(增加了透明度并減少了濁霧)，進步了抗沖擊性能，增加了撓性，降低了熔化溫度，從而也降低了熱熔接溫度；同時在化學(xué)穩(wěn)定性、水蒸汽隔離性能和器官感覺性能(低氣味和味道)方面與均聚物基本相同。應(yīng)用于吹塑、注塑、擠塑、薄膜和片材擠壓加工領(lǐng)域，常用作家用自來水管、食品包裝材料、醫(yī)藥包裝材料和日常消費品。但目前聚丙烯管材仍存在阻燃性能差、韌性不足、耐磨性能不良等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種阻燃耐磨聚丙烯管材，阻燃性能優(yōu)異，耐沖擊性能和耐磨性能好。
[0004]本發(fā)明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯95?100份，液體聚硫橡膠9?12份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5?9份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3?4份，高嶺土 17?20份，有機膨潤土 15?18份，阻燃改性沸石粉7?10份，膨脹石墨13?16份，石蠟2?3份，檸檬酸三丁酯I?2份，環(huán)氧妥爾油I?2份，穩(wěn)定劑2?4份，防老劑I?3份。
[0005]優(yōu)選地，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0006]優(yōu)選地，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置I?2h，接著升溫至80?90°C，回流7?9h，降溫至60?70°C，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫I?2h，然后升溫至110?115°C，保溫I?2h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置12?14h，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0007]優(yōu)選地，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:按重量份將24?26份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入12?14份正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入9?11份硼酸混合均勻后，接著滴加16?18份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入100份沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0008]優(yōu)選地，液體聚硫橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體的重量比為10?11:6?8:3.2?3.8。
[0009]優(yōu)選地，高嶺土、有機膨潤土、阻燃改性沸石粉、膨脹石墨的重量比為18?19:16?17:8?9:14?15。
[0010]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯97?98份，液體聚硫橡膠10?11份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6?8份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3.2?3.8份，高嶺土 18?19份，有機膨潤土 16?17份，阻燃改性沸石粉8?9份，膨脹石墨14?15份，石蠟2.3?2.5份，檸檬酸三丁酯1.3?1.7份，環(huán)氧妥爾油1.1?1.4份，穩(wěn)定劑2.6?3.8份，防老劑1.5?2.5份。
[0011]本發(fā)明的制備方法如下:將無規(guī)共聚聚丙烯加熱至熔融狀態(tài)，然后加入液體聚硫橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體混合均勻后，再加入高嶺土、有機膨潤土、阻燃改性沸石粉、膨脹石墨、石蠟、檸檬酸三丁酯、環(huán)氧妥爾油、穩(wěn)定劑、防老劑混合均勻，然后加入擠出得到阻燃耐磨聚丙烯管材。
[0012]本發(fā)明所得磷硼改性有機硅不僅具有非極性的-C-C-長鏈結(jié)構(gòu)，而且長鏈的含量增多，提高阻燃改性沸石粉與無規(guī)共聚聚丙烯之間的相容性，其中-S1-O-鍵可與沸石粉表面的官能團發(fā)生相互作用，在阻燃體系中起到相容劑的作用，有利于阻燃改性沸石粉在無規(guī)共聚聚丙烯中的分散，從而提高無規(guī)共聚聚丙烯的力學(xué)性能；同時磷硼改性有機硅還在分子鏈中引入了較為剛性的苯環(huán)側(cè)基，使分子鏈旋轉(zhuǎn)位阻增大，分子鏈的柔順性降低，與沸石粉相互輔助，提高無規(guī)共聚聚丙烯的拉伸強度和缺口沖擊強度。
[0013]本發(fā)明采用高嶺土、有機膨潤土、阻燃改性沸石粉和膨脹石墨相互配合，能增強聚丙烯管材的耐磨性能，同時提高其硬度、耐蠕變性和阻燃性;其中阻燃改性沸石粉和膨脹石墨相輔相成，阻燃改性沸石粉中的磷硼改性有機硅集S1、B、P和N四種阻燃元素于同一分子中，從而大大縮短了四種阻燃元素間發(fā)揮作用的有效距離，阻燃元素之間發(fā)生很好的協(xié)同作用，受熱時磷雜菲基團發(fā)生P-C鍵斷裂而形成磷氧自由基、二苯并呋喃等，其中磷氧自由基可猝滅燃燒過程中產(chǎn)生的氧自由基和烷烴自由基，從而中止部分鏈式反應(yīng)的進一步進行；當(dāng)燃燒溫度進一步升高后，膨脹石墨形成膨脹炭層，而具有表面能的磷硼改性有機硅迀移至膨脹炭層表面，其P-O鍵斷開，產(chǎn)生磷酸或偏磷酸加速酯化促進成炭，在膨脹炭層表面形成阻隔層，阻隔層與膨脹炭層相互作用，有效地起到隔熱隔氧的作用，阻斷了氣體的交換和熱的傳遞，從而防止火焰進一步傳播，使炭層內(nèi)側(cè)無規(guī)共聚聚丙烯溫度降低而不至繼續(xù)燃燒。
[0014]本發(fā)明采用液體聚硫橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體作為增韌劑，與無規(guī)共聚聚丙烯相容性高，可均勻分散在無規(guī)共聚聚丙烯中，大幅提高無規(guī)共聚聚丙烯的韌性，使所得阻燃耐磨聚丙烯管材的耐沖擊性能好。
【具體實施方式】
[0015]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細說明。
[0016]實施例1
[0017]本發(fā)明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯95份，液體聚硫橡膠12份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體4份，高嶺土 17份，有機膨潤土 18份，阻燃改性沸石粉7份，膨脹石墨16份，石蠟2份，檸檬酸三丁酯2份，環(huán)氧妥爾油I份，穩(wěn)定劑4份，防老劑I份。
[0018]實施例2
[0019]本發(fā)明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯100份，液體聚硫橡膠9份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物9份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3份，高嶺土 20份，有機膨潤土 15份，阻燃改性沸石粉10份，膨脹石墨13份，石蠟3份，檸檬酸三丁酯I份，環(huán)氧妥爾油2份，穩(wěn)定劑2份，防老劑3份。
[0020]阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0021]實施例3
[0022]本發(fā)明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯97份，液體聚硫橡膠11份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3.8份，高嶺土 18份，有機膨潤土 17份，阻燃改性沸石粉8份，膨脹石墨15份，石蠟2.3份，檸檬酸三丁酯1.7份，環(huán)氧妥爾油1.1份，穩(wěn)定劑3.8份，防老劑1.5份。
[0023]阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置lh，接著升溫至90°C，回流7h，降溫至70°C，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫lh，然后升溫至115°C，保溫lh，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置14h，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0024]實施例4
[0025]本發(fā)明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯98份，液體聚硫橡膠10份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物8份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3.2份，高嶺土 19份，有機膨潤土 16份，阻燃改性沸石粉9份，膨脹石墨14份，石蠟2.5份，檸檬酸三丁酯1.3份，環(huán)氧妥爾油1.4份，穩(wěn)定劑2.6份，防老劑2.5份。
[0026]阻燃改性沸石粉的制備方法如下:按重量份將24份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入14份正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入9份硼酸混合均勻后，接著滴加18份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入100份沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0027]實施例5
[0028]本發(fā)明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯97.5份，液體聚硫橡膠10.5份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體
3.5份，高嶺土 18.5份，有機膨潤土 16.5份，阻燃改性沸石粉8.5份，膨脹石墨14.5份，石蠟2.4份，梓檬酸三丁酯1.5份，環(huán)氧妥爾油1.2份，穩(wěn)定劑3份，防老劑2份。
[0029]阻燃改性沸石粉的制備方法如下:按重量份將26份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入12份正硅酸四乙酯靜置2h，接著升溫至80°C，回流9h，降溫至60°C，加入11份硼酸混合均勻后，接著滴加16份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫2h，然后升溫至110°C，保溫2h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入100份沸石粉混合均勻后，靜置12h，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0030]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯95?100份，液體聚硫橡膠9?12份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5?9份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3?4份，高嶺土17?20份，有機膨潤土15?18份，阻燃改性沸石粉7?10份，膨脹石墨13?16份，石蠟2?3份，檸檬酸三丁酯I?2份，環(huán)氧妥爾油I?2份，穩(wěn)定劑2?4份，防老劑I?3份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置I?2h，接著升溫至80?90°C，回流7?9h，降溫至60?70°C，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫I?2h，然后升溫至110?115°C，保溫I?2h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置12?14h，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:按重量份將24?26份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入12?14份正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入9?11份硼酸混合均勻后，接著滴加16?18份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入100份沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，液體聚硫橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體的重量比為10?11: 6?8: 3.2?3.8。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，高嶺土、有機膨潤土、阻燃改性沸石粉、膨脹石墨的重量比為18?19:16?17:8?9:14?15。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯97?98份，液體聚硫橡膠10?11份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6?8份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3.2?3.8份，高嶺土 18?19份，有機膨潤土 16?17份，阻燃改性沸石粉8?9份，膨脹石墨14?15份，石蠟2.3?2.5份，檸檬酸三丁酯1.3?1.7份，環(huán)氧妥爾油1.1?1.4份，穩(wěn)定劑2.6?3.8份，防老劑1.5?2.5份。
【文檔編號】C08K9/04GK106009311SQ201610481016
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】徐先鋒, 胡正才
【申請人】安徽正石新型建材有限公司