一種阻燃耐磨聚丙烯管材的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括：無規共聚聚丙烯95～100份，液體聚硫橡膠9～12份，乙烯?醋酸乙烯酯共聚物5～9份，苯乙烯?丁二烯熱塑性彈性體3～4份，高嶺土17～20份，有機膨潤土15～18份，阻燃改性沸石粉7～10份，膨脹石墨13～16份，石蠟2～3份，檸檬酸三丁酯1～2份，環氧妥爾油1～2份，穩定劑2～4份，防老劑1～3份。本發明提出的阻燃耐磨聚丙烯管材，阻燃性能優異，耐沖擊性能和耐磨性能好。
【專利說明】
一種阻燃耐磨聚丙烯管材
技術領域
[0001]本發明涉及聚丙烯技術領域，尤其涉及一種阻燃耐磨聚丙烯管材。
【背景技術】
[0002]無規共聚聚丙烯的高分子鏈的基本結構用加進不同種類的單體分子加以改性。乙烯是最常用的單體，它引起聚丙烯物理性質的改變。與PP均聚物相比，無規共聚物改進了光學性能(增加了透明度并減少了濁霧)，進步了抗沖擊性能，增加了撓性，降低了熔化溫度，從而也降低了熱熔接溫度；同時在化學穩定性、水蒸汽隔離性能和器官感覺性能(低氣味和味道)方面與均聚物基本相同。應用于吹塑、注塑、擠塑、薄膜和片材擠壓加工領域，常用作家用自來水管、食品包裝材料、醫藥包裝材料和日常消費品。但目前聚丙烯管材仍存在阻燃性能差、韌性不足、耐磨性能不良等問題。
【發明內容】
[0003]基于【背景技術】存在的技術問題，本發明提出了一種阻燃耐磨聚丙烯管材，阻燃性能優異，耐沖擊性能和耐磨性能好。
[0004]本發明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規共聚聚丙烯95?100份，液體聚硫橡膠9?12份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5?9份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3?4份，高嶺土 17?20份，有機膨潤土 15?18份，阻燃改性沸石粉7?10份，膨脹石墨13?16份，石蠟2?3份，檸檬酸三丁酯I?2份，環氧妥爾油I?2份，穩定劑2?4份，防老劑I?3份。
[0005]優選地，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0006]優選地，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置I?2h，接著升溫至80?90°C，回流7?9h，降溫至60?70°C，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫I?2h，然后升溫至110?115°C，保溫I?2h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置12?14h，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0007]優選地，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:按重量份將24?26份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入12?14份正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入9?11份硼酸混合均勻后，接著滴加16?18份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入100份沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0008]優選地，液體聚硫橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體的重量比為10?11:6?8:3.2?3.8。
[0009]優選地，高嶺土、有機膨潤土、阻燃改性沸石粉、膨脹石墨的重量比為18?19:16?17:8?9:14?15。
[0010]優選地，其原料按重量份包括:無規共聚聚丙烯97?98份，液體聚硫橡膠10?11份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6?8份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3.2?3.8份，高嶺土 18?19份，有機膨潤土 16?17份，阻燃改性沸石粉8?9份，膨脹石墨14?15份，石蠟2.3?2.5份，檸檬酸三丁酯1.3?1.7份，環氧妥爾油1.1?1.4份，穩定劑2.6?3.8份，防老劑1.5?2.5份。
[0011]本發明的制備方法如下:將無規共聚聚丙烯加熱至熔融狀態，然后加入液體聚硫橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體混合均勻后，再加入高嶺土、有機膨潤土、阻燃改性沸石粉、膨脹石墨、石蠟、檸檬酸三丁酯、環氧妥爾油、穩定劑、防老劑混合均勻，然后加入擠出得到阻燃耐磨聚丙烯管材。
[0012]本發明所得磷硼改性有機硅不僅具有非極性的-C-C-長鏈結構，而且長鏈的含量增多，提高阻燃改性沸石粉與無規共聚聚丙烯之間的相容性，其中-S1-O-鍵可與沸石粉表面的官能團發生相互作用，在阻燃體系中起到相容劑的作用，有利于阻燃改性沸石粉在無規共聚聚丙烯中的分散，從而提高無規共聚聚丙烯的力學性能；同時磷硼改性有機硅還在分子鏈中引入了較為剛性的苯環側基，使分子鏈旋轉位阻增大，分子鏈的柔順性降低，與沸石粉相互輔助，提高無規共聚聚丙烯的拉伸強度和缺口沖擊強度。
[0013]本發明采用高嶺土、有機膨潤土、阻燃改性沸石粉和膨脹石墨相互配合，能增強聚丙烯管材的耐磨性能，同時提高其硬度、耐蠕變性和阻燃性;其中阻燃改性沸石粉和膨脹石墨相輔相成，阻燃改性沸石粉中的磷硼改性有機硅集S1、B、P和N四種阻燃元素于同一分子中，從而大大縮短了四種阻燃元素間發揮作用的有效距離，阻燃元素之間發生很好的協同作用，受熱時磷雜菲基團發生P-C鍵斷裂而形成磷氧自由基、二苯并呋喃等，其中磷氧自由基可猝滅燃燒過程中產生的氧自由基和烷烴自由基，從而中止部分鏈式反應的進一步進行；當燃燒溫度進一步升高后，膨脹石墨形成膨脹炭層，而具有表面能的磷硼改性有機硅迀移至膨脹炭層表面，其P-O鍵斷開，產生磷酸或偏磷酸加速酯化促進成炭，在膨脹炭層表面形成阻隔層，阻隔層與膨脹炭層相互作用，有效地起到隔熱隔氧的作用，阻斷了氣體的交換和熱的傳遞，從而防止火焰進一步傳播，使炭層內側無規共聚聚丙烯溫度降低而不至繼續燃燒。
[0014]本發明采用液體聚硫橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體作為增韌劑，與無規共聚聚丙烯相容性高，可均勻分散在無規共聚聚丙烯中，大幅提高無規共聚聚丙烯的韌性，使所得阻燃耐磨聚丙烯管材的耐沖擊性能好。
【具體實施方式】
[0015]下面，通過具體實施例對本發明的技術方案進行詳細說明。
[0016]實施例1
[0017]本發明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規共聚聚丙烯95份，液體聚硫橡膠12份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體4份，高嶺土 17份，有機膨潤土 18份，阻燃改性沸石粉7份，膨脹石墨16份，石蠟2份，檸檬酸三丁酯2份，環氧妥爾油I份，穩定劑4份，防老劑I份。
[0018]實施例2
[0019]本發明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規共聚聚丙烯100份，液體聚硫橡膠9份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物9份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3份，高嶺土 20份，有機膨潤土 15份，阻燃改性沸石粉10份，膨脹石墨13份，石蠟3份，檸檬酸三丁酯I份，環氧妥爾油2份，穩定劑2份，防老劑3份。
[0020]阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0021]實施例3
[0022]本發明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規共聚聚丙烯97份，液體聚硫橡膠11份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3.8份，高嶺土 18份，有機膨潤土 17份，阻燃改性沸石粉8份，膨脹石墨15份，石蠟2.3份，檸檬酸三丁酯1.7份，環氧妥爾油1.1份，穩定劑3.8份，防老劑1.5份。
[0023]阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置lh，接著升溫至90°C，回流7h，降溫至70°C，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫lh，然后升溫至115°C，保溫lh，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置14h，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0024]實施例4
[0025]本發明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規共聚聚丙烯98份，液體聚硫橡膠10份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物8份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3.2份，高嶺土 19份，有機膨潤土 16份，阻燃改性沸石粉9份，膨脹石墨14份，石蠟2.5份，檸檬酸三丁酯1.3份，環氧妥爾油1.4份，穩定劑2.6份，防老劑2.5份。
[0026]阻燃改性沸石粉的制備方法如下:按重量份將24份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入14份正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入9份硼酸混合均勻后，接著滴加18份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入100份沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0027]實施例5
[0028]本發明提出的一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規共聚聚丙烯97.5份，液體聚硫橡膠10.5份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物7份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體
3.5份，高嶺土 18.5份，有機膨潤土 16.5份，阻燃改性沸石粉8.5份，膨脹石墨14.5份，石蠟2.4份，梓檬酸三丁酯1.5份，環氧妥爾油1.2份，穩定劑3份，防老劑2份。
[0029]阻燃改性沸石粉的制備方法如下:按重量份將26份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入12份正硅酸四乙酯靜置2h，接著升溫至80°C，回流9h，降溫至60°C，加入11份硼酸混合均勻后，接著滴加16份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫2h，然后升溫至110°C，保溫2h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入100份沸石粉混合均勻后，靜置12h，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。
[0030]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，其原料按重量份包括:無規共聚聚丙烯95?100份，液體聚硫橡膠9?12份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5?9份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3?4份，高嶺土17?20份，有機膨潤土15?18份，阻燃改性沸石粉7?10份，膨脹石墨13?16份，石蠟2?3份，檸檬酸三丁酯I?2份，環氧妥爾油I?2份，穩定劑2?4份，防老劑I?3份。2.根據權利要求1所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。3.根據權利要求1或2所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置I?2h，接著升溫至80?90°C，回流7?9h，降溫至60?70°C，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫I?2h，然后升溫至110?115°C，保溫I?2h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入沸石粉混合均勻后，靜置12?14h，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。4.根據權利要求1或2所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，阻燃改性沸石粉的制備方法如下:按重量份將24?26份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入12?14份正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入9?11份硼酸混合均勻后，接著滴加16?18份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機硅，再加入100份沸石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性沸石粉。5.根據權利要求1-4任一項所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，液體聚硫橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體的重量比為10?11: 6?8: 3.2?3.8。6.根據權利要求1-5任一項所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，高嶺土、有機膨潤土、阻燃改性沸石粉、膨脹石墨的重量比為18?19:16?17:8?9:14?15。7.根據權利要求1-6任一項所述阻燃耐磨聚丙烯管材，其特征在于，其原料按重量份包括:無規共聚聚丙烯97?98份，液體聚硫橡膠10?11份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物6?8份，苯乙烯-丁二烯熱塑性彈性體3.2?3.8份，高嶺土 18?19份，有機膨潤土 16?17份，阻燃改性沸石粉8?9份，膨脹石墨14?15份，石蠟2.3?2.5份，檸檬酸三丁酯1.3?1.7份，環氧妥爾油1.1?1.4份，穩定劑2.6?3.8份，防老劑1.5?2.5份。
【文檔編號】C08K9/04GK106009311SQ201610481016
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】徐先鋒, 胡正才
【申請人】安徽正石新型建材有限公司