專利名稱：一種阻燃聚丙烯組合物及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種阻燃聚丙烯組合物及其制備方法。
背景技術：
汽—個: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，長期使用不會開裂。 一般阻燃聚丙烯材料耐熱性差，熱環境 下易開裂，難以滿足K期熱環境使用要求。
專利CN1346844介紹了硬聚氯乙烯雙壁波紋管的制備物料，發 明通過捉高物利的潤滑性，杜絕生產過程中的"分解"現象。該物料具 有優良的低溫鄰.化忭能、脫模性，產品的沖擊強度、環剛度、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生 的氯化氫造成對模Jl的腐蝕，并未對熱老化性能予以考慮。但硬氯乙 烯在加工過程中會分解產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合材判.，該發明以表面進行化學改性的硬石膏作 為填充料，增強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業排水、排污、郵電通信、農業灌溉等行 業。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壁，與梯形或弧形波紋狀 的含有阻燃劑和執靜電母粒的聚乙烯外壁壓合構成；管材具有很強的 阻燃性能，無毒、耐腐蝕、質量輕、易安裝、抗高壓，邁川T煤礦等 高危險環境中；但由于聚乙烯的軟化溫度較低，使得材料很難使用在 汽車的高溫環境。
現冇技術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，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 對阻燃聚內烯材料在擠出加工及使用過程屮 熱試穩定性和加l:性的要求。
發明內容
木發明的[1的是針對現有技術存在的不足，提供一種阻燃性好、
耐熱性優、材料k/j性良好、具有較高的熔體強度、易于擠出成形、成 木低廉的阻燃聚丙烯組合物。
木發明的另一個目的是提供上述阻燃聚丙烯組合物的制備方法。
本發明的上述目的是通過以下技術方案實現的
木發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%有機漠系阻燃劑、1 5%阻燃協效劑、0.1 0.5%抗氧齊1」、 0.15 0.35%光穩定劑、0.3 1%酸吸收助劑和0.3 0.5%潤滑劑組成。
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，其熔體流動速率為0.3~3g/10min。
上述有機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、十溴聯苯醚或十溴二苯乙烷。
上述阻燃協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成型設備腐蝕 的作用。
上述潤滑劑為乙烯蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸、酰胺蠟等，潤滑劑的 加入起到改善加工性能的作用。本發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屮混合1~2分鐘；
(3) 將混合的原料放入雙螺桿擠出機中擠出造粒，擠出機的速度
為50 100轉/分，溫度為180 200°C。
與現冇技術相比，木發明具有如下有益效果l.木發明使川共聚
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.木發明以有機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，對材料的韌性影響
小；3.本發明使川受阻酚類抗氧劑與硫代酯作為復配抗軾體系，使材 料具有良好的高溫熱氣老化性能，保證材料在高溫卜的使川熱性能穩 定；4.本發明使用水滑石、高活性氧化鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、氫 氧化鎂屮的 一種或它們的復合物作為酸吸收助劑，可以大大減小材料 對模具的腐蝕。
具體實施方式
實施例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，三氧化二銻協效阻燃劑60g、活性氫氧化鎂 (H木進[」)6g、光穩定劑(UV-944) 4g、抗氧劑(1010) 3g、輔助抗 氧劑(DLTDP) 6g、硬脂酸鋅6g，在高速混合機混合均勻，然后， 在轉速為50 100轉/分鐘的雙螺桿擠出機于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下拉伸強度25MPa 燃燒性UL94V-2彎曲強皮28MPa 相對密度0.94g/cm3
彎曲強度 llOOMPa 熔融指數0.7g/10min
沖擊強度75KJ/m2 外觀白色
測試條件150。C，換氣次數5 20次/小時烘箱，樣條厚設為0.8mm: 400小時內試樣無開裂粉化現象。實施例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，三氧化二銻協效阻燃劑45g、活性氫試化鎂(R木進口) 6g、光穩定劑(UV-944 )4g、執氕劑(IOIO) 4g、輔助抗氧劑(DSTDP)8g、硬脂酸鋅8g，在高速混合機混合均勻，然后，在轉速為50 100轉/分鐘的雙螺桿擠出機于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」:
拉伸強度26MPa彎曲強度29MPa彎曲強度1050MPa沖擊強度70KJ/m2
燃燒性UL94V-2相對密度0.94 g/cm3熔融指數0.8g/10min外觀白色
測試條件15(TC，換氣次數5 20次/小時烘箱，樣條厚度0.8mm:500小時內無開裂粉化現象。實施例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
效阻燃劑40g、活性氫氧化鎂(H本進口)6g、光穩定劑(UV-944) 4g、抗氧劑(1010) 6g、輔助抗氧劑(DSTDP) 12g、硬脂酸鋅7g，在高速混合機混合均勻，然后，在轉速為50 100轉/分鐘的雙螺樸擠出機于19(TC擠出、冷幼、切粒制得阻聚組合物。成型加工的樣條性能
拉伸強度24MPa 燃燒性UL94V-2彎曲強皮27MPa 相對密度0.94 g/cm3
彎曲強投1050MPa 熔融指數0.6g/10min
沖擊強皮8()KJ/m2 外觀白色
測試條件15(TC ，換氣次數5 20次/小吋烘箱，樣條厚度0.8mm:
權利要求
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％有機溴系阻燃劑5～10％阻燃協效劑1～5％抗氧劑0.1～0.5％光穩定劑 0.15～0.35％酸吸收助劑0.3～1％潤滑劑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，其熔體流動速率為0.3~3g/10min。
3、 根據權利要求1所述的阻燃聚丙烯組合物，艽特征在于所述 冇機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、十溴聯苯醚或十溴二苯乙烷。
4、 根據權利要求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、根據權利要求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—內酸—:川'iJ斷惜、硫代一丙酸雙十八酯。
6、 根據權利要求1所述的阻燃聚丙烯組合物，其特祉在于所述 光穩定劑為聚一{[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、 極據權利要求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、 報據權利要求1所述的阻燃聚W烯組合物，其特征在T所述 潤滑劑為乙炻蠟、硬脂酸鈣、硬脂酸或酰胺蠟。
9、 權利要求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中混合1 2分鐘；(3) 將混合的原料放入雙螺桿擠出機屮擠出造粒，擠出機的速度 為50 100轉/分，溫度為180 200°C。
全文摘要
本發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％、有機溴系阻燃劑5～10％、阻燃協效劑3～5％、抗氧劑0.1～0.5％、光穩定劑0.15～0.35％、酸吸收助劑0.3～1％和潤滑劑0.3～0.5％組成，各組分在高速混合機中混合1～2分鐘后放入雙螺桿擠出機中擠出造粒即得。本發明的阻燃聚丙烯組合物耐熱氧老化性能優異、熔體強度高、易擠出成型、對模具腐蝕性小、性價比高，能滿足汽車用波紋管對阻燃聚丙烯材料在擠出加工及使用過程中熱氧穩定性和加工性的要求。
文檔編號C08L23/10GK101475717SQ20081002563
公開日2009年7月8日 申請日期2008年1月4日 優先權日2008年1月4日
發明者夏建盟, 姜向新, 寧凱軍, 楊霄云, 鵬 肖, 郭熙桃, 陶四平 申請人:金發科技股份有限公司;上海金發科技發展有限公司