[发明专利]一种无卤阻燃聚合物片材

说明书

技术领域

本发明涉及一种无卤阻燃聚合物片材，更具体地说，本发明涉及一种具有环保性、高阻燃性和高耐热性的聚丙烯基垫片材料，属于一种绝缘材料。

背景技术

将阻燃聚丙烯压延成0.125mm～0.75mm之间的片材具有阻燃、耐压、耐温、抗撕抗折等优点，已被广泛用作电子电气产品中带电部件的垫隔绝缘材料。现今在全世界市场上使用量最大的是阻燃的美国ITW公司的FORMEX^TM、FORMEX^TM GK和STATEX^TM系列阻燃聚丙烯绝缘垫片，ITW公司专利US 5521003公开了用均聚聚丙烯、共聚聚丙烯和四溴双酚A双(2，3—二溴丙基)醚制备的阻燃聚丙烯片具有良好的阻燃性和抗折抗撕性。然而，近年来卤素阻燃材料在很多环保评价报告中被指其加工、燃烧和回收过程会释放二噁英和苯呋喃的高毒致癌物质，严重危害环境和人体健康。2003年2月欧盟首先公布了限制卤素的ROHS指令(电子电机产品危害物质限用指令)，日本、德国、美国、中国等也纷纷出台了相关的环境法律法规，电子电气设备的全球生产企业、供应商和客户为了让自身产品和生产线能应对现有和将来的环境法规，在供应链内部作出了最为保险的规定——“零卤素”。阻燃聚丙烯片材必须替换所使用的溴类，才能继续作为绝缘材料在电子电气产品中使用。目前使用较为成熟的聚丙烯无卤阻燃剂包括氢氧化物、磷系和氮系及其复配。氢氧化物阻燃剂以氢氧化镁、氢氧化铝为代表，但即使添加量在60wt％以上也很难使聚丙烯达到0.125mm～0.75mm绝缘片所要求的UL94 V0阻燃等级，反而导致阻燃聚丙烯加工困难、抗撕抗折性下降严重。磷系阻燃剂以红磷、有机磷酸酯为代表，添加量较氢氧化物低，也需要较大的添加量才能达到高阻燃等级，又因阻燃剂添加量大导致制品吸水率大和渗出率高，进而降低聚丙烯片的绝缘等级和使用范围。氮系阻燃剂以三聚氰胺类、三嗪类为代表，往往无论添加量多少也无法在聚丙烯绝缘片0.125mm～0.75mm的习惯使用厚度下达到高的阻燃等级。对氮磷复配阻燃，中国专利CN 200410052598.5公开了用均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、磷酸酯、三聚氰胺和导热填料共混制备导热绝缘垫片，同样存在阻燃剂添加量大使聚丙烯片的力学性能和绝缘性能下降的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有环保性、高阻燃性和高耐热性的无卤阻燃聚合物片材，以解决现有技术中存在的上述问题，并且满足现有的或未来的绿色阻燃环保标准。

实现本发明目的的技术方案如下：

一种无卤阻燃聚合物片材，其特征是主要由以下质量份的组分制成：

聚丙烯  100份；

无卤聚丙烯阻燃剂  10～80份；

无卤阻燃聚酯  20～100份；

相容剂  5～40份；

所述相容剂是指能够在聚丙烯和无卤阻燃聚酯间起到增容作用的官能化高分子。

本发明中的无卤阻燃聚合物片材是含有聚丙烯、无卤聚丙烯阻燃剂、无卤阻燃聚酯和相容剂的共混物薄片，薄片厚度在绝缘垫片的习惯使用厚度0.125～0.75mm之间，特别是指在0.20～0.50mm之间的共混物薄片。本发明中的无卤阻燃聚合物片材中优选主要由以下质量份的组分制成：100份的聚丙烯、20～60份的无卤聚丙烯阻燃剂、40～80份的无卤阻燃聚酯和10～25份的相容剂。

现有的无卤阻燃剂很难使聚丙烯在习惯使用厚度下达到绝缘垫片所要求的UL94 V0阻燃等级，而过多的加入无卤阻燃剂又会使加工性能、力学性能或绝缘性能下降，本发明以熔融共混的方式加入更低燃烧性的无卤阻燃聚酯，可以充抵部分可燃性较高的聚丙烯基体，从而使阻燃聚丙烯片材在不增加无卤阻燃剂添加量的情况下提升至更高的阻燃等级，与此同时无卤阻燃聚酯比聚丙烯具有更高的热变形温度，也起到提高聚丙烯耐热性的作用。

上述聚丙烯优选共聚聚丙烯，因为共聚聚丙烯可以赋予共混物薄片抗撕抗折性。