本發明涉及一種聚丙烯阻燃材料及其制備方法。
背景技術：
聚丙烯（Polypropylene，PP）是全球產量最大的樹脂之一，具有無毒、密度小、易加工、耐化學腐蝕、絕緣性好等性能，廣泛用于包裝、紡織品、建材等行業。但聚丙烯極易燃燒，燃燒時會產生強烈的氧化裂解，使得燃燒過程產生熔滴，極易引起火災事故，隨著人們對安全要求的日益提高，聚丙烯阻燃材料的開發尤為重要。
阻燃劑包括分為添加型阻燃劑和反應型阻燃劑，其可通過吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應、不燃氣體的窒息作用等機理實現阻燃目的。但目前的阻燃劑存在阻燃效率低、產生有害物質等問題，如何開發一種性能優異、阻燃效率高、環保型無鹵聚丙烯阻燃材料，具有重要的意義。
技術實現要素：
本發明主要解決的技術問題是提供一種聚丙烯阻燃材料及其制備方法，可實現V0級無鹵阻燃，阻燃過程環保、無滴落，且材料性能優異。
為解決上述技術問題，本發明提供一種聚丙烯阻燃材料，聚丙烯阻燃材料按質量百分比計，包括組分：30%-40%共聚聚丙烯、28%-35%均聚聚丙烯、12%-17%鈉基蒙脫土、3%-8%氫氧化鎂、3%-8%二乙基次膦酸鋁、3%-8%鋁硅酸鈉、3%-8%馬來酸酐-聚丙烯、0.1%-0.3%抗氧劑。
其中，聚丙烯阻燃材料按質量百分比計，包括組分：34.8%共聚聚丙烯、30%均聚聚丙烯、15%鈉基蒙脫土、5%氫氧化鎂、5%二乙基次膦酸鋁、5%鋁硅酸鈉、5%馬來酸酐-聚丙烯、0.2%抗氧劑。
其中，抗氧劑為抗氧劑168和抗氧劑1010的混合物。
其中，抗氧劑168和抗氧劑1010的混合比例為1:1。
為解決上述技術問題，本發明提供一種上述聚丙烯阻燃材料的制備方法，包括以下步驟：將共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、鈉基蒙脫土、氫氧化鎂、二乙基次膦酸鋁、鋁硅酸鈉、馬來酸酐-聚丙烯、抗氧劑按比例加入攪拌器，25-40轉/分鐘攪拌10分鐘；將混合后的原料加入雙螺桿擠出機，擠出機的轉速為90-110轉/分鐘，其一區溫度為150℃-170℃、二區溫度為160℃-180℃、三區溫度為170℃-190℃、四區溫度為190℃-210℃、五區溫度為190℃-210℃、六區溫度為190℃-200℃、七區溫度為180℃-200℃、八區溫度為180℃-200℃、機頭溫度為170℃-190℃；將擠出機擠出的料條放入水中進行冷卻；將冷卻后的料條放入切粒機進行切割，對切割后的顆粒進行烘干打包，聚丙烯阻燃材料的制備完成。
其中，擠出機的一區溫度為160℃、二區溫度為170℃、三區溫度為180℃、四區溫度為200℃、五區溫度為200℃、六區溫度為195℃、七區溫度為190℃、八區溫度為190℃、機頭溫度為180℃。
其中，抗氧劑為抗氧劑168和抗氧劑1010的混合物。
其中，抗氧劑168和抗氧劑1010的混合比例為1:1。
其中，攪拌器的轉速為30轉/分鐘。
其中，擠出機的轉速為100轉/分鐘。
本發明的有益效果是：區別于現有技術的情況，本發明的聚丙烯阻燃材料按質量百分比計，包括組分：30%-40%共聚聚丙烯、28%-35%均聚聚丙烯、12%-17%鈉基蒙脫土、3%-8%氫氧化鎂、3%-8%二乙基次膦酸鋁、3%-8%鋁硅酸鈉、3%-8%馬來酸酐-聚丙烯、0.1%-0.3%抗氧劑。通過鈉基蒙脫土和二乙基次膦酸鋁的復配，可實現本發明聚丙烯阻燃材料的V0級無鹵阻燃，阻燃過程環保、無滴落，且該材料性能優異、成本較低。
具體實施方式
實施例1
聚丙烯阻燃材料按質量百分比計，包括組分：34.8%共聚聚丙烯、30%均聚聚丙烯、15%鈉基蒙脫土、5%氫氧化鎂、5%二乙基次膦酸鋁、5%鋁硅酸鈉、5%馬來酸酐-聚丙烯、0.2%抗氧劑。
上述聚丙烯阻燃材料的制備過程具體如下：
A. 將共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、鈉基蒙脫土、氫氧化鎂、二乙基次膦酸鋁、鋁硅酸鈉、馬來酸酐-聚丙烯、抗氧劑按比例加入攪拌器，25-40轉/分鐘攪拌10分鐘。
在本實施例中，抗氧劑為抗氧劑168和抗氧劑1010的混合物，且二者的混合比例為1:1。其中，抗氧劑168為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯，抗氧劑1010為四[β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
在本實施例中，共聚聚丙烯為EPT30R，均聚聚丙烯為F401。
在本實施例中，優選攪拌器的轉速為30轉/分鐘。
B. 將混合后的原料加入雙螺桿擠出機，擠出機的轉速為90-110轉/分鐘，其一區溫度為150℃-170℃、二區溫度為160℃-180℃、三區溫度為170℃-190℃、四區溫度為190℃-210℃、五區溫度為190℃-210℃、六區溫度為190℃-200℃、七區溫度為180℃-200℃、八區溫度為180℃-200℃、機頭溫度為170℃-190℃。
在本實施例中，優選擠出機的一區溫度為160℃、二區溫度為170℃、三區溫度為180℃、四區溫度為200℃、五區溫度為200℃、六區溫度為195℃、七區溫度為190℃、八區溫度為190℃、機頭溫度為180℃。
在本實施例中，優選擠出機的轉速為100轉/分鐘。
C. 將擠出機擠出的料條放入水中進行冷卻。
D. 將冷卻后的料條放入切粒機進行切割，對切割后的顆粒進行烘干打包，聚丙烯阻燃材料的制備完成。
對上述制備的聚丙烯阻燃材料的性能和阻燃效果進行測試，測試方法和測試結果如表1所示，表1為本實施例聚丙烯阻燃材料的性能和阻燃效果測試。
從表1可以看出，作為優選實施例，本實施例的聚丙烯阻燃材料具有優異的性能和阻燃效果。
實施例2
聚丙烯阻燃材料按質量百分比計，包括組分：39.8%共聚聚丙烯、28%均聚聚丙烯、12%鈉基蒙脫土、5%氫氧化鎂、5%二乙基次膦酸鋁、5%鋁硅酸鈉、5%馬來酸酐-聚丙烯、0.2%抗氧劑。
上述聚丙烯阻燃材料的制備過程具體如下：
A. 將共聚聚丙烯、均聚聚丙烯、鈉基蒙脫土、氫氧化鎂、二乙基次膦酸鋁、鋁硅酸鈉、馬來酸酐-聚丙烯、抗氧劑按比例加入攪拌器，25-40轉/分鐘攪拌10分鐘。
在本實施例中，抗氧劑為抗氧劑168和抗氧劑1010的混合物，且二者的混合比例為1:1。其中，抗氧劑168為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯，抗氧劑1010為四[β-（3,5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯。
在本實施例中，共聚聚丙烯為EPT30R，均聚聚丙烯為F401。
在本實施例中，優選攪拌器的轉速為30轉/分鐘。
B. 將混合后的原料加入雙螺桿擠出機，擠出機的轉速為90-110轉/分鐘，其一區溫度為150℃-170℃、二區溫度為160℃-180℃、三區溫度為170℃-190℃、四區溫度為190℃-210℃、五區溫度為190℃-210℃、六區溫度為190℃-200℃、七區溫度為180℃-200℃、八區溫度為180℃-200℃、機頭溫度為170℃-190℃。
在本實施例中，優選擠出機的一區溫度為160℃、二區溫度為170℃、三區溫度為180℃、四區溫度為200℃、五區溫度為200℃、六區溫度為195℃、七區溫度為190℃、八區溫度為190℃、機頭溫度為180℃。
在本實施例中，優選擠出機的轉速為100轉/分鐘。
C. 將擠出機擠出的料條放入水中進行冷卻。
D. 將冷卻后的料條放入切粒機進行切割，對切割后的顆粒進行烘干打包，聚丙烯阻燃材料的制備完成。
對上述制備的聚丙烯阻燃材料的性能和阻燃效果進行測試，測試方法和測試結果如表2所示，表2為本實施例聚丙烯阻燃材料的性能和阻燃效果測試。
從表2可以看出，本實施例的聚丙烯阻燃材料具有好的性能和阻燃效果。
綜上所述，本發明的聚丙烯阻燃材料通過鈉基蒙脫土和二乙基次膦酸鋁的復配，實現V0級無鹵阻燃，阻燃過程環保、無滴落，且該材料性能優異、成本較低。
以上所述僅為本發明的實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。