一種無鹵阻燃且低voc釋放車用波紋管及其制造工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及車用波紋管技術領域，具體涉及一種無鹵阻燃且低VOC釋放車用波紋管及其制造工藝。
【背景技術】
[0002]聚丙烯高分子基體(PP)是一種常用的現化工業材料，在當前汽車“輕量化”趨勢的要求下，它被大量運用于整車的多種零部件的生產用材中。然而，PP材料本身容易燃燒，且燃燒發熱量大，產生大量熔滴，極易傳播火焰。由于近年來火災事故的頻頻發生，給人們的生命安全和財產造成巨大損害。因此，采用阻燃體系以提升材料的使用安全性能便成了一個切實可行的解決問題的方法。
[0003]從阻燃材料而言，整體上我國阻燃材料的使用量與國外相比相差很大，20世紀90年代末美國阻燃塑料的使用量占塑料總用量的40 %，而我國還不到I %。具體到汽車行業，目前我國汽車用聚丙烯材料占汽車用塑料總量的25 %左右，而阻燃PP的用量在只有不到2 %。從全球的角度來看，世界汽車用阻燃材料的發展趨勢是:計劃5-10年轎車采用阻燃材料的比率將由現在的不到10 %增加至20 % (包括各種高分子用材)，以適應汽車用材安全發展的基本需要。
[0004]用于聚丙烯的阻燃劑的方式常見有以下幾種:第一，材料本身有高的限氧指數(L0I)，從而使其本身較難燃燒，第二，由阻燃成份的介入。由于聚丙烯的單體中沒有活性基團，反應型阻燃劑對它不適用，因此，從第一點來說，一般常見的高分子材料如PP等其自身的限氧指數低(L0I約為18)，所以改性材料本身的結構諸如引入不易燃基團等解決這一問題顯然是不比較復雜的途徑。用它來解決當下工業材料的生產則要達到一定的發展階段才有可能實現。而第二點通過外加阻燃成份的方法是實現材料阻燃的比較現實且易于工業化的基本方法。由于目前添加的阻燃體系有多種劃分方法，如以阻燃劑中含鹵與不含鹵可將阻燃劑分為鹵系和無鹵系阻燃兩種，其中鹵系阻燃的使用最為普遍。然而，由于涉及到環保等要求，尤其是近年來人們出于對體系環保的重視，使得在一些重要領域，人們在對其使用的觀點上日益采取了一種更為謹慎的態度，從目前的趨勢上看，其未來的發展方法有可能會被無齒體系逐漸取代。
[0005]在上述外加阻燃體系的方法中，采用無鹵阻燃體系，如無機阻燃體系，磷-氮阻燃體系等。用常見的無機阻燃體系相對要更為環保、綠色，但添加量往往要比較多，如Mg(OH)2添加阻燃體系有時要達到整體材料的50 %才能達到特定的阻燃等級要求，這樣大的添加量往往會造成材料本身許多力學性能等方面的改變，因此其使用范圍受到一定限制，而磷-氮阻燃體系屬于高種膨脹型阻燃體系，由于其阻燃效率高、且符合環保的要求，所以是高分子阻燃的一種理想的阻燃體系。車用聚丙烯波紋管是一種薄壁管材，其常見厚度只有0.2-0.8 _，因此對于這一材料的阻燃必然有更為苛刻的要求，近年來，整車用材日益向高等級阻燃的方向發展，因此，目前車用波紋管市場對提高車用波紋管的阻燃等級，提升波紋管的基本性能的要求急迫。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是為解決上述技術問題的不足，提供一種無鹵阻燃且低VOC釋放車用波紋管及其制造工藝，該車用該波紋管為無鹵型VO級阻燃波紋管，且兼具低VOC釋放、高強度及良好的韌度，各項性能均衡，使用于汽車后，能對車體的安全性及車體內部空氣質量起到積極的改善作用。
[0007]本發明為解決上述技術問題的不足，所采用的技術方案是:一種無鹵阻燃且低VOC釋放車用波紋管，按重量份數包括100份的主料、8-15份的聚乙烯辛烯共聚彈性體、2-5份的抗氧化劑、1-6份的色母、2-5份的無鹵阻燃劑以及無鹵阻燃劑重量1-3 %的增效劑；
所述主料為均聚PP和共聚PP的混合物，混合物中均聚PP與共聚PP的重量比為9-6:1-4 ；
所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、硫代丙二酸雙代十二烷酯和基體的混合物，混合物中抗氧化劑1010、硫代丙二酸雙代十二烷酯和基體的重量比為1:3:4 ;
所述無鹵阻燃劑為質量比為1.5-2.1:1-1.5:1-2的聚磷酸銨、季戊四醇和三聚氰胺的混合物或質量比為1.5-2.1:1-1.5:1-2的聚磷酸銨、雙季戊四醇和三聚氰胺的混合物；
所述的增效劑為Cr203、1102或ZrO 2。
[0008]所述均聚PP為T30S或160E，共聚PP為K8303或B8001。
[0009]所述聚乙烯辛烯共聚彈性體為P0E1880G、P0E8150或DF610。
[0010]所述色母為不含碳酸鈣的普通色母。
[0011]—種無鹵阻燃且低VOC釋放車用波紋管的制造工藝，包括以下步驟:
(I)按照重量份數取100份的主料、8-15份的聚乙烯辛烯共聚彈性體、2-5份的抗氧化劑、1-6份的色母、2-5份的無鹵阻燃劑以及無鹵阻燃劑重量1-3 %的增效劑，混合均勻后，得到混合料；
所述主料為均聚PP和共聚PP的混合物，混合物中均聚PP與共聚PP的重量比為9-6:1-4 ；
所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、硫代丙二酸雙代十二烷酯和基體的混合物，混合物中抗氧化劑1010、硫代丙二酸雙代十二烷酯和基體的重量比為1:3:4 ;
所述無鹵阻燃劑為質量比為1.5-2.1:1-1.5:1-2的聚磷酸銨、季戊四醇和三聚氰胺的混合物或質量比為1.5-2.1:1-1.5:1-2的聚磷酸銨、雙季戊四醇和三聚氰胺的混合物；
所述的增效劑為Cr203、1102或ZrO 2;
(2 )將混合料送入單螺或雙螺擠出機擠出，設定擠出三階段基礎溫度分別為:190 °C,205 °C, 210 °C，機頭溫度210-240 °C，經過熔融共混、擠出、定模、水冷，制得無鹵阻燃且低VOC釋放車用波紋管。
[0012]有益效果本發明在制造車用波紋管的過程中，綜合考慮了車用波紋管的VO級阻燃以及低VOC釋放的要求，采用獨特的原料配方，使制得的波紋管經UL 94測試條件下，在燃燒箱內進行垂直燃燒實驗，可達VO級阻燃的要求，并且兼具低VOC釋放的特點，波紋管本身的強度以及韌度也非常優良，波紋管的各項性能均衡，使用于汽車后，能對車體的安全性以及車體內部空氣質量起到積極的改善作用。
【具體實施方式】
[0013]下面結合【具體實施方式】，進一步闡述本發明:
實施例1
一種無鹵阻燃且低VOC釋放車用波紋管的制造工藝，包括以下步驟:
(I)按照重量份數取100份的主料、8-15份的聚乙烯辛烯共聚彈性體、2-5份的抗氧化劑、1-6份的色母、2-5份的無鹵阻燃劑以及無鹵阻燃劑重量1-3 %的增效劑，混合均勻后，得到混合料；
所述主料為均聚PP和共聚PP的混合物，均聚PP選用T30S，共聚PP選用K8303，T30S:K8303=4:l ；
聚乙烯辛烯共聚彈性體選用DOW POE 1880G ；
色母為不含碳酸鈣的普通色母，由于體系在高溫遇熱時，不論何種阻燃體系，都會有部分酸性物質釋放，酸性物質可以和碳酸鈣反應生成水，而水的生成不利于阻燃，從而對體系的阻燃起到的不利的效果，阻燃效率下降，而為了使產品達到一定的阻燃標準，則要增加阻燃成份或其它方式，會增加體系原料成本及制造成本。
[0014]所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、硫代丙二酸雙代十二烷酯和基體的混合物，混合物中抗氧化劑1010、硫代丙二酸雙代十二烷酯和基體的重量比為1:3:4 ;
所述無鹵阻燃劑為質量比為1.5:1:1的聚磷酸銨、季戊四醇和三聚氰胺的混合物；
所述的增效劑為Cr2O3,在磷氮系阻燃體系中，加入本發明限定的金屬氧化物，可以使體系在燃燒時，與燃燒本體的多聚磷酸發生結合，形成網狀結構，而金屬中心就相當于網的結點，磷酸相當于網，在燃燒本體上形成一個致密和網層，從而起來隔絕氧等做用，阻斷