[发明专利]一种灼热丝850℃不起燃聚丙烯复合材料及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及属塑料阻燃领域，具体涉及一种灼热丝850℃不起燃聚丙烯复合材料，也就是一种阻燃型的聚丙烯复合材料。

背景技术

材料灼热丝阻燃试验主要用于模拟灼热元件或过载电阻等热源或点火源在短时间内所造成的热应力，用模拟技术评定着火危险性，适用于电子电工产品、家用电器部件用的塑料或非金属绝缘材料零件。

现在阻燃型聚丙烯复合材料已广泛用于电子电工产品与家用电器中，常规的聚丙烯阻燃体系如溴锑阻燃体系、普通磷氮膨胀阻燃体系，这些阻燃技术虽然能够做到很好的垂直燃烧等级，如0.8mm，V-0。但却因不能完全阻隔高温灼热丝施加时材料产生的可燃性气体与氧气的接触，从而出现燃烧现象，因此已不能满足电子电工产品和家用电器行业日益提高的灼热丝阻燃要求，如灼热丝850℃不起燃。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种阻燃型聚丙烯复合材料，该材料阻燃性能显著提高，同时成本低廉。同时，本发明提供该阻燃型聚丙烯复合材料的生产方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：一种灼热丝850℃不起燃聚丙烯复合材料，包括按重量份的：聚丙烯100份、复配阻燃剂45～50份；其中复配阻燃剂由下列重量组份构成：聚磷酸铵100份、微胶囊化三-(2，3-二溴丙基)异氰尿酸酯40～60份、三聚氰胺40～60份。

本发明的阻燃聚丙烯复合材料的技术特点是：微胶囊化三-(2，3-二溴丙基)异氰尿酸酯本身既可以产生溴化氢覆盖于材料表面，也可以与聚磷酸铵反应生成密度较大且能长期停留于灼热丝施加点区的溴化磷，从而组成强大的气相隔离层。此外，三聚氰胺起着发泡剂和焦炭增强剂的作用，而聚磷酸铵则是焦化的催化剂，能促使灼热丝施加点形成多孔性焦化保护膜，形成有效的固相阻隔层。这种复配阻燃体系能够使聚丙烯复合材料获得强烈的气相阻隔，同时也有强烈的固相阻隔，能够有效的阻隔材料受热产生的可燃性气体与氧气的接触，从而避免燃烧。达到850℃的灼热丝试验不起燃的指标。而所用到的原材料都是成熟的常规产品，成本较低，产品性价比高。便于大规模推广使用。

进一步优选的配方是：所述的复配阻燃剂由下列重量组份构成：聚磷酸铵100份、微胶囊化三-(2，3-二溴丙基)异氰尿酸酯43～55份、三聚氰胺43～55份。这样产品的阻燃性能最佳。

相应地，一种灼热丝850℃不起燃聚丙烯复合材料的生产方法是：首先按配方比例称取聚丙烯、聚磷酸铵，微胶囊化三-(2，3-二溴丙基)异氰尿酸酯、三聚氰胺，将原料混合均匀；然后造粒，挤出温度为180-190℃。这样的方法便于精确配料，同时使用的工艺和步骤，都是常规的设备和工艺，操作简单，使用方便。生产过程也不产生废料，环保性好。

生产方法的进一步改进是：所述的混合过程是使用高速搅拌机进行的，搅拌机转速大于等于650转/min、最大搅拌线速度20米/秒，混合时间为4到10分钟。也就是既要有较高的搅拌转速，同时，因为搅拌桨的叶片外端线速度最大，在转速较高的情况下，也要控制搅拌桨的尺寸，这样既能混合均匀，同时避免高速冲撞、摩擦对材料本身造成物理或热量的冲击破坏；也降低对搅拌设备的结构强度要求，降低设备成本。

所述的混合后的物料用双螺杆挤出机挤出造粒。保证挤出均匀，同时双螺杆挤出机性能稳定，便于控制挤出温度，压力和流量。因为双螺杆挤出机的结构所决定的，挤出机实际上就是中间工位工艺温度最高、进出料位置的工艺温度较低。相应地，为了控制加工温度在前述的范围之内，就是双螺杆挤出机的各工位中最低温度控制在180℃、最高不超过190℃；通常中间工位温度最高。

具体实施方式

为使本领域技术人员更详细的了解本发明的使用方法和技术效果，提供以下实施例和相应的检测数据。

实施例一

配料重量组成为：

聚丙烯100Kg、聚磷酸铵23.5Kg、微胶囊化三-(2，3-二溴丙基)异氰尿酸酯11.75Kg、三聚氰胺11.75Kg；

复配阻燃剂和聚丙烯按重量称取后，放入高速搅拌机在转速650转/min、最大搅拌线速度20米/秒的条件下，混合5分钟，然后在双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出温度为180～185℃，制得样品1。

实施例二

配料重量组成为：

聚丙烯100Kg、聚磷酸铵22.5Kg、微胶囊化三-(2，3-二溴丙基)异氰尿酸酯9Kg、三聚氰胺13.5Kg；