專利名稱：：阻燃聚丙烯材料及制備方法
技術領域：
：本發明屬于高分子材料
技術領域：
，更具體地說，涉及一種阻燃聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術：
：聚丙烯(PP)是五大工程塑料之一，其作為一種通用塑料，具有質量輕、易于加工成型、耐熱、耐腐蝕、機械性能好等優點，應用十分廣泛，然而聚丙烯遇火極易燃燒，而且發熱量高、燃燒速度快，并有發煙等現象，因而應用領域到了限制。在家電行業中，對使用材料的阻燃性要求很高，因此對在家電中使用的聚丙烯材料進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域應用雖廣泛，但現有技術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。
發明內容本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種低密度、高光澤、阻燃性好的阻燃聚丙烯材料。本發明進一步要解決的技術問題在于，還提供一種阻燃聚丙烯材料的制備方法。本發明解決其技術問題所采用的技術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%潤滑劑0.61%抗氧劑0.3%。在本發明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述聚丙烯為熔體流動速率大于9g/10min和懸臂粱缺口沖擊強度大于100J/M的高流動、高抗沖的聚丙烯。其中熔體流動速率按照ASTMD-1238標準測試，懸臂粱缺口沖擊強度(IZ0D缺口沖強度)按照ASTMD-256標準測試ο在本發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)。在本發明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯(馬來酸酐接枝PP)。在本發明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述阻燃劑為自制溴氮復配型高效阻燃劑，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%和硅烷偶聯劑0.2%。在本發明所述的阻燃聚丙烯材料中，所述潤滑劑為聚乙烯蠟(PE蠟)或氧化聚乙烯蠟(0P蠟)。在本發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復配得到，優選使用四[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，經熔融擠出，造粒，工藝條件為一區溫度為175210°C，二區溫度為175210°C，三區溫度為175210°C，四區溫度為175210°C，機頭溫度210230°C，停留時間23min，壓力為1218MPa。實施本發明的阻燃聚丙烯材料，具有以下有益效果采用自制復配阻燃劑，聚丙烯材料不僅具有高流動性、高抗沖擊強度等優異的物理力學性能，而且獲得了低密度、高光澤的特點，可用于空調、風扇、洗衣機、冰箱、電視機等家電的制造。本發明的阻燃聚丙烯材料的制備方法，制備工藝簡單，成本低廉。具體實施例方式為了便于對本發明的進一步理解，現結合實施例對本發明進行詳細描述在下列實施例中，PP選自新加坡聚烯烴私營公司(產品型號為AW564)或中國茂名石化(產品型號為EPC30R-H)；POE選自美國杜邦公司，產品牌號為8150或8180;馬來酸酐接枝聚丙烯選自沈陽四維高聚物塑膠有限公司(產品型號為SWJ-1B)或佛山市南海柏晨高分子新材料有限公司(產品型號為PC-1)；白油為韓國雙龍基礎油，型號為70SN或60SN;阻燃劑為自制復配阻燃劑，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地印尼，硅烷偶聯劑選自杭州沸點化工有限公司；潤滑劑選用泰國產PE蠟或科萊恩化工有限公司OP蠟；抗氧劑選用臺灣雙鍵化工集團抗氧劑1010和抗氧劑168。本發明中，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%和硅烷偶聯劑0.2%，加入高速混合機中初混，溫度由常溫升至75°C，然后放料冷卻至常溫備用。其中，所用硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550。制備聚丙烯材料時，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中，經熔融擠出，造粒。實施例1按下述重量百分比稱取各原料進行混合PP81.9%,POE10%、相容劑3%、白油0.2%,阻燃劑4%、潤滑劑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自制復配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經熔融共混，擠出造粒成復合材料。其中，螺桿機各加溫區溫度設置分別為一區溫度175°C；二區1750C；三區195°C；四區195°C；機頭210°C；停留時間2min。壓力為15MPa。實施例2按下述重量百分比稱取各原料進行混合PP83.7%,POE7%、相容劑4%、白油0.2%、阻燃劑4%、潤滑劑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自制復配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經熔融共混，擠出造粒成復合材料。其中，螺桿機各加溫區溫度設置分別為一區溫度210°C；二區1950C；三區175°C；四區210°C；機頭230°C；停留時間3min。壓力為12MPa。實施例3按下述重量百分比稱取各原料進行混合PP82.8%,POE6%、相容劑5%、白油0.2%,阻燃劑5%、潤滑劑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自制復配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經熔融共混，擠出造粒成復合材料。其中，螺桿機各加溫區溫度設置分別為一區溫度195°C;二區2100C；三區210°C；四區175°C；機頭220°C；停留時間2.5min。壓力為18MPa。實施例4按下述重量百分比稱取各原料進行混合PP80.6%,POE7%、相容劑6%、白油0.2%,阻燃劑5%、潤滑劑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自制復配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經熔融共混，擠出造粒成復合材料。其中，螺桿機各加溫區溫度設置分別為一區溫度175°C；二區1750C；三區195°C；四區195°C；機頭210°C；停留時間2min。壓力為15MPa。實施例5按下述重量百分比稱取各原料進行混合PP75.5%,POE10%、相容劑7%、白油0.2%、阻燃劑6%、潤滑劑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自制復配得到。將混合好的原料加入到雙螺桿擠出機的料斗中，經熔融共混，擠出造粒成復合材料。其中，螺桿機各加溫區溫度設置分別為一區溫度175°C；二區1750C；三區195°C；四區195°C；機頭210°C；停留時間3min。壓力為15MPa。性能測試拉伸強度按ASTMD-638標準進行檢驗。試樣類型為I型，樣條尺寸(mm)(176士2)(長)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；彎曲強度和彎曲模量按ASTMD-790標準進行檢驗。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；懸臂梁缺口沖擊強度按ASTMD-256標準進行檢驗。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；其他測試阻燃按照UL94標準測試，密度按照ASTMD-792標準測試，熔融指數按照ASTMD-1238標準測試。實施例15的性能測試結果如下組成實施例1實施例2實施例3實施例4實施例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明的范圍內，得到的阻燃聚丙烯材料的沖擊強度較高。現有技術中阻燃劑含量大于8%，密度大于0.96，而本發明中阻燃劑的含量僅為46%，雖然降低了阻燃劑的含量，但是阻燃性能也達到了V2級，并且與現有技術相比，降低了聚丙烯材料的密度。綜合成本和性能考慮，當聚丙烯含量80.6%,熱塑性彈性體為7%，相容劑為6%，阻燃劑5%時，制得的聚丙烯材料密度低，而且沖擊強度最大、流動性最高。本發明通過選擇合適的樹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、高光澤的阻燃聚丙烯材料，可廣泛應用于電視機、電風扇等家電領域。以上對本發明的一種阻燃聚丙烯材料及其制備方法進行了詳細介紹，本文中應用了具有代表性的實施例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。權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％潤滑劑0.6～1％抗氧劑0.3％。2.根據權利要求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速率大于9g/10min、懸臂粱缺口沖擊強度大于100J/M的聚丙烯。3.根據權利要求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.根據權利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述相容劑為馬來酸酐接枝聚丙烯。5.根據權利要求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%和硅烷偶聯劑0.2%。6.根據權利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述潤滑劑為聚乙烯蠟或氧化聚乙烯蠟。7.根據權利要求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復配得到。8.根據權利要求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稱取上述權利要求18任一項所述的聚丙烯、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，經熔融擠出，造粒，工藝條件為一區溫度為175210°C，二區溫度為175210°C，三區溫度為175210°C，四區溫度為175210°C，機頭溫度210230°C，停留時間23min，壓力為1218MPa。全文摘要本發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，經雙螺桿機熔融擠出，造粒。本發明的方法工藝簡單，成本低廉，得到的阻燃聚丙烯材料具有高流動、高抗沖、低密度、高光澤的特點，可用于空調、洗衣機、冰箱、電視機等家電領域。文檔編號C08L23/00GK101805480SQ20091011066公開日2010年8月18日申請日期2009年10月16日優先權日2009年10月16日發明者張博申請人:深圳市科聚新材料有限公司