[发明专利]一种环保阻燃低气味改性聚丙烯及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于聚丙烯材料技术领域，特别涉及一种环保阻燃低气味改性聚丙烯及其制备方法和在学生校车内饰中的应用。

背景技术

随着人们安全意识的提高，对汽车室内空气质量的要求越来越高，相应的，对汽车内饰材料的要求也越来越高，除常规力学之外，对气味、TVOC等指标也提出了要求，目前国内外主要汽车厂家对内饰材料的气味要求是≤3.5级（检测标准VDA270，检测条件80℃/2h），TVOC≤50μgC/g。而对于关乎学生安全的校车来说，其要求更高，在2010年7月1日开始实施的《专用校车安全技术条件》（GB24407），对内饰材料增加了阻燃的要求：氧指数OI≥22%，烟密度等级（SDR）≤75。

聚丙烯由于自身结构的原因，氧指数只有17～18，遇火容易燃烧，并伴有发烟现象，达不到校车内饰材料的要求，因此校车用聚丙烯需要加入阻燃剂。目前聚丙烯常用的阻燃剂包括溴系阻燃剂、氮磷系阻燃剂、氢氧化物等。其中溴系阻燃剂阻燃效率高，成为目前最常用的阻燃剂。专利CN101475717B使用有机溴系作为阻燃剂，并配合使用阻燃协效剂三氧化二锑，阻燃方面可以达到校车的要求，但由于溴系阻燃剂气味刺鼻、燃烧时烟密度大，满足不了校车在气味和烟密度方面的要求。专利102477184A使用三聚氰胺溴酸盐作为阻燃剂，氢氧化镁作为协效阻燃剂制备了高光泽阻燃聚丙烯复合材料，可有效降低烟密度，但依然无法解决含溴阻燃剂气味大的问题。专利CN1465618公开了一种氢氧化镁无卤阻燃聚丙烯复合材料，其中使用氢氧化镁作为阻燃剂。氢氧化物阻燃剂气味和烟密度较小，但其阻燃效率较低，需要大量添加，导致改性车用聚丙烯材料力学性能变差，密度偏大，也满足不了校车的要求。因此，研究力学性能良好、阻燃、低烟密度、低气味、低TVOC的校车专用聚丙烯材料已成为当务之急。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种环保阻燃低气味改性聚丙烯。该改性聚丙烯力学性能良好、阻燃、低烟密度、低气味、低TVOC。

本发明另一目的在于提供一种上述环保阻燃低气味改性聚丙烯的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述环保阻燃低气味改性聚丙烯在汽车工业内饰件中的应用。特别适用于学生用校车内饰中。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种环保阻燃低气味改性聚丙烯，包含以下质量百分数计的组分：

所述的聚丙烯为均聚聚丙烯和共聚聚丙烯中的至少一种，其熔体流动速率在230℃、2.16Kg的条件下为0.5～50g/10min。

所述的阻燃剂为氮磷系阻燃剂。

优选地，所述的阻燃剂指聚磷酸铵、季戊四醇磷酸酯、蜜胺磷酸盐或三聚氰胺氰尿酸酯中的至少一种。为降低TVOC和减少影响气味的小分子物质来源，阻燃剂无需进行表面处理，且气味≤3.5级。

所述的消烟剂为金属氢氧化物。金属氢氧化物普遍呈现碱性，除了具有消烟、阻燃的作用外，同时还可与聚丙烯混合物在加工过程中产生的微量酸性物质SO₂、NOx、CO₂反应，从而降低改性聚丙烯中的气味。

优选地，所述的消烟剂为氢氧化镁和氢氧化铝中的至少一种。

所述的气味吸附剂为沸石和粘土以质量比1:2混合的复合物。沸石和粘土具有不同的孔径，可以吸收不同分子量的可以产生气味的小分子物质，两者按1:2比例复合使用，同时配合碱性氢氧化物，可拓宽所吸收物质的范围和种类，基本涵盖改性聚丙烯加工过程中产生的小分子物质，从而明显降低改性聚丙烯的气味。

所述的沸石为亲水性沸石，孔径为0.2～1nm。本发明利用沸石作为气味吸附剂，其能够发挥气味吸附作用的前提是其孔径需要和改性聚丙烯加工过程中产生的小分子物质的体积相匹配，在本发明限定条件下的沸石具有优异的气味吸附性能。

所述的粘土为疏水型粘土，SiO₂/Al₂O₃的摩尔比为（50～400）:1。

所述的TVOC脱除剂为C1～C8的醇类物质。C1～C8醇类物质中醛类物质（甲醛、乙醛、丙烯醛）的含量≤0.3PPM。

优选地，所述的TVOC脱除剂为乙醇和异丙醇中的至少一种。

所述的稳定剂包括受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和受阻胺类光稳定剂。

一种上述环保阻燃低气味改性聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：