專利名稱：一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物及其制備方法
技術領域：
本發明屬于高分子改性技術領域，更確切地說，是涉及一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物及其制備方法。
背景技術：
磷腈化合物是一類骨架由磷、氮原子交替排列的無機-有機化合物，分為環磷腈和聚磷腈兩大類。由于磷腈衍生物的磷、氮含量高，顯示出優良的不燃性或阻燃性，廣泛用作防火阻燃材料和自熄性材料。磷腈衍生物是一種具有磷-氮協同效應的膨脹型阻燃劑。作為阻燃劑，磷腈衍生物已有應用于紡織材料、纖維、尼龍6、PC/ABS樹脂和泡沫塑料等方面的研究報道。但是，目前對于磷腈衍生物應用于塑料的阻燃研究還大多限于將其用作阻燃協效劑，而將磷腈衍生物作為阻燃劑主體的研究基本未見有公開報道。本發明人認為，因磷腈衍生物具有優良的阻燃性能，其應用的范圍不應局限于作為阻燃協效劑，本發明即是研究一種將磷腈衍生物用于阻燃聚丙烯材料作為主體的阻燃劑配方。
發明內容
本發明的目的是提供一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物及其制備方法，提高聚丙烯材料的阻燃性，改善聚丙烯材料的阻燃性能。為了達到上述發明目的，本發明通過以下技術方案來實現。本發明的一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，以重量百分數計，該組合物的組成包括聚丙烯30 80 %、磷腈衍生物10 60 %、磷酸鹽化合物5 40 %、成炭劑0. 3 4. 5 %、 阻燃協效劑0.01 10%。本發明的無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，所述的聚丙烯是在壓力2. Wkg，溫度 190°C條件下，熔融指數為0. 5 lOOg/lOmin的均聚或共聚聚丙烯中的任意一種。本發明的無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，所述的磷腈衍生物的分子結構為
權利要求
1.一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，以重量百分數計，該組合物的組成包括聚丙烯30 80 %、磷腈衍生物10 60 %、磷酸鹽化合物5 40 %、成炭劑0. 3 4. 5 %、 阻燃協效劑0.01 10%。
2.根據權利要求1所述的一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述的聚丙烯是在壓力2. Wkg，溫度190°C條件下，熔融指數為0. 5 lOOg/lOmin的均聚或共聚聚丙烯中的任意一種。
3.根據權利要求1所述的一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述的磷腈衍生物的分子結構式為所述的分子結構式中R為芳基或烷基。
4.根據權利要求1或3所述的一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述的磷 π Cl述的分子結構式中R為芳基或烷基，所述的M為K、Na、Li、Mg、Ca、Ba中的任意一種。
5.根據權利要求1所述的一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述的磷酸鹽化合物選自焦磷酸蜜胺鹽、磷酸氫二銨、焦磷酸銨、磷酸鋁或磷酸鋅中的任意一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述的成炭劑選自季戊四醇、雙季戊四醇、三羥乙基異氰尿酸和三羥乙基異氰尿酸中的任意一種。
7.根據權利要求1所述的一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物，其特征在于，所述的阻燃協效劑選自氧化鋅、氧化鎂、硼酸鋅、硼酸或二氧化硅中的任意一種或兩種。
8.根據權利要求1所述的一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯組合物的制備方法，其特征在于， 該方法包括以下步驟(1)在氮氣保護下，用四氫呋喃作溶劑，金屬鈉與酚或醇制得親核試劑，(2)在親核試劑制備完成后，加熱到50°C 70°C并保持溫度穩定，將溶于四氫呋喃的腈衍生物是由和RONa、RNH2、RM經親核取代反應而生成的化合物，所 2六氯環三磷腈溶液緩慢滴入上述所制的親核試劑溶液中，恒溫反應1 ish，靜置，沉淀后抽濾，然后將濾液濃縮，再用水洗滌，靜置使產物結晶析出，放入真空干燥箱中，在60°C 75°C下，干燥12h Mh，即得到磷腈衍生物，(3)按配比將10 60%磷腈衍生物、5 40%磷酸鹽化合物、0.3 4. 5%成炭劑和 0. 01 10%阻燃協效劑進行高速攪拌混合，制得復配的磷腈阻燃劑，(4)然后將復配的磷腈阻燃劑和30 80%聚丙烯高速混合，雙螺桿擠出造粒即得到無鹵阻燃聚丙烯組合物。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述的親核試劑是RONa、RNH2或RM中的一種，所述的分子結構式中R為芳基或烷基，所述的M為K、Na、Li、Mg、Ca、Ba中的任意一種。
全文摘要
本發明涉及一種無鹵磷腈阻燃聚丙烯的組合物，以重量百分數計，該組合物的組成包括聚丙烯30～80％、磷腈衍生物10～60％、磷酸鹽化合物5～40％、成炭劑0.3～4.5％、阻燃協效劑0.01～10％。與現有技術相比，本發明材料具有很好的韌性，高的強度和環保的阻燃性等優點，該組合物可廣泛應用于建筑、交通、電子、電氣、機械等領域。
文檔編號C08K5/5399GK102504410SQ20111034597
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月4日 優先權日2011年11月4日
發明者尹亮, 林倬仕, 薛宇鵬, 郝冬梅, 陳崇偉, 陳濤 申請人:上海化工研究院