[发明专利]改进冲击性能的高耐热无卤阻燃聚丙烯组合物及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种改进冲击性能的高耐热无卤阻燃聚丙烯组合物及制备方法，其具有高效的阻燃性能、抗冲击性能和耐热性能，可用于电子电器元件以及有环保要求的聚合物制品，属改性聚丙烯技术领域。

背景技术

聚丙烯为一种通用塑料，广泛应用于各种电子电器元件。但是聚丙烯遇火容易燃烧，极限氧指数(LOI)很低，为18左右，目前的阻燃聚丙烯所用的阻燃剂近80％为含卤阻燃剂，特别是以多溴二苯醚和多溴联苯类物质为代表的含溴阻燃剂阻燃效率高，且价格适中，其效能与价格比非其他阻燃剂所能匹敌，因此我国供出口电子电气类产品中70％～80％都用此类阻燃剂。但近年来溴系阻燃剂受到二噁英问题的困扰，同时用其溴-锑系统阻燃的高分子材料在热裂解及燃烧时会生成大量的烟尘及腐蚀性气体，严重污染环境和危害人体健康，目前欧盟和日本已相继出台法令禁止使用此类阻燃剂。

由于阻燃聚丙烯添加了大量的阻燃剂，很大程度上影响材料的机械性能，尤其会使材料性能发脆，材料的抗冲击强度往往很低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既有阻燃性能并且为无卤阻燃，又有很高抗冲击性能，同时赋予材料很高耐热变形温度的改进冲击性能的高耐热无卤阻燃聚丙烯组合物及制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种改进冲击性能的高耐热无卤阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，它由以下重量配比的原料制成：

聚丙烯    30-60％

阻燃剂    10-40％、

增韧剂    5-20％、

相容剂    1-10％、

抗氧剂    0.1-1％。

所述的聚丙烯是共聚聚丙烯、均聚聚丙烯，可以是单一的也可以是混合的，其熔融指数为1-40g/10min；所述的阻燃剂为聚磷酸铵；所述的增韧剂为三元乙丙橡胶，为EPDM；所述的相容剂为聚丙烯接枝不饱和酸或者酸酐的接枝聚合的低聚物，为PP-g-MAH，其熔融指数为1-150g/10min，接枝率为0.5-1％；所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或与亚磷酸酯类抗氧剂168复配，其受阻酚类抗氧剂为1010，受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂168复配，为1∶1的1010/168。

一种改进冲击性能的高耐热无卤阻燃聚丙烯组合物的制备方法，其特征在于，采用一步法工艺，

其方法如下：

(1)按重量百分比秤取原料；

(2)将所有原料放入高混机中混合2-5分钟；

(3)出料；

(4)将混合的原料置于平行双螺杆机中挤出造粒，螺杆机的转速为180-600转/分，温度为160-180℃。

阻燃剂是一种有机磷系阻燃剂，是膨胀型阻燃剂(IFR)的主要成分之一，膨胀型阻燃剂由碳源、酸源及气源组成，其活性成分为磷和氮。它与含卤阻燃剂不同，不需与氧化锑并用，添加了阻燃剂的聚丙烯在燃烧时，表面能形成一层膨胀炭层，此炭层能起到阻燃、隔热、隔绝空气作用，发烟量很少，不产生有毒和腐蚀性气体，并且无熔滴现象，符合当今阻燃剂无卤环保化的发展趋势，成炭剂的加入，能够和阻燃剂产生协同作用，更易形成膨胀炭层，达到更好的阻燃效果。

增韧剂可显著地提高材料的抗冲击性能，并且不影响材料的阻燃性能。

相容剂可提高阻燃剂在树脂中的分散，使阻燃性能更稳定。同时可提高材料的综合机械性能。

抗氧剂使聚丙烯在加工过程中有良好的加工稳定性，避免色泽、性能发生变化。

本发明采用聚丙烯作为基体树脂，制得一种高耐热的无卤阻燃且增韧的阻燃聚丙烯组合物。

本发明的优点是采用无卤阻燃剂，具有优异的阻燃性能，不危害环境和人身健康，阻燃等级达到UL94标准的V0级，耐热变形温度很高，虽然添加了大量的阻燃剂，但是其韧性仍非常高。

具体实施方案

下面结合实施例，对本发明作进一步详细说明：

实施例1-3

以聚丙烯为基体树脂，聚磷酸铵为阻燃剂，相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐PP-g-MAH，增韧剂为EPDM。

实施例1、2和3的配比(重量％)(表1)