[发明专利]一种阻燃聚丙烯及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学技术领域，特别涉及一种阻燃聚丙烯及其制备方法。

背景技术

我国卤水资源中蕴含着大量的镁资源，但综合利用效率较低，尤其是海水制盐苦卤，其产品多为六水氯化镁和七水硫酸镁，附加值较低，且产能过剩。每年均存在大批量的富镁卤水得不到充分、有效的综合利用，造成了资源浪费，然后作为废液排放，又影响生态环境，因此卤水中镁资源的高效、高值化利用成为了卤水化学资源综合利用领域的重要研究课题。以六水氯化镁、七水硫酸镁等低附加值的镁系产品为原料，制备具备新功能、高附加值的镁盐产品是卤水镁资源综合利用的一种重要方法。

膨胀阻燃体系具有低烟、低毒、无熔滴等优点，已经成为当前最活跃的阻燃研究领域之一，基本原理是多聚磷酸铵(APP)受热与成炭剂(CA)发生反应，释放氨气和水蒸气，发泡形成具有阻隔作用的膨胀炭层，隔绝热量和质量传递，从而达到阻燃的效果。添加协效剂是提高膨胀阻燃效率、降低添加量的一种有效的手段。

目前添加的阻燃剂，添加量大，对聚丙烯的力学性能影响大，阻燃效果差异很大，成品的质量控制成本大。

发明内容

为了满足充分利用富镁卤水副产物，同时有效控制硅镁复合氧化物的形貌和质量的，提高阻燃效率需求，本发明实施例提供了一种阻燃聚丙烯及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种阻燃聚丙烯，所述阻燃聚丙烯的配方组分按重量份数计为：阻燃协效剂0.5-3份、膨胀型阻燃剂10-25份和聚丙烯75-90份。

所述阻燃协效剂为硅镁复合氧化物和/或乙酰丙酮铁。

所述阻燃协效剂为硅镁复合氧化物和乙酰丙酮铁时，硅镁复合氧化物：乙酰丙酮铁重量份数比为0.4-1:0.3-0.9。

所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁、海泡石和凹凸棒石中的一种或几种的混合物。

所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁和海泡石时，所述六硅酸镁：海泡石的重量份数比为0.5-1.5:0.5-1.5。

所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁和凹凸棒石时，所述六硅酸镁：凹凸棒石的重量份数比为0.4-0.6:0.3-0.5。

所述硅镁复合氧化物为海泡石和凹凸棒石时，所述海泡石：凹凸棒石的重量份数比为0.5-0.8:0.4-0.7。

所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁和凹凸棒石时，所述六硅酸镁：凹凸棒石的重量份数比为0.4-0.6:0.3-0.5。

所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁、海泡石和凹凸棒石时，所述六硅酸镁：海泡石：凹凸棒石的重量份数比为0.2-0.5:0.1-0.3:0.1-0.3。

为了更好地实现发明目的，本发明还提供一种阻燃聚丙烯的制备方法，制备方法包括以下步骤：：按比例取所述阻燃协效剂、膨胀型阻燃剂和聚丙烯混合均匀，通过螺杆挤出造粒得到膨胀阻燃聚丙烯。

所述螺杆挤出造粒参数为螺杆机头温度为180-200℃，螺杆转速70-100rpm，长径比为44。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：原料来源丰富，无需改性处理生产工艺简单易于工业化，不同协效剂的配合能够显著提高膨胀阻燃聚合物的阻燃性能，表现出良好的协效作用。降低了阻燃剂的用量，对聚烯烃的力学性能影响小，显著降低质量控制成本。

附图说明

图1阻燃聚丙烯的热释放速率参数；

图2阻燃聚丙烯的总释热量参数；

图3阻燃聚丙烯的热失重曲线；

图4阻燃聚丙烯的DTG曲线；

图5阻燃聚丙烯策安电镜图片；

图6阻燃聚丙烯策安电镜图片。

具体实施方式

针对卤水综合利用效率较低，膨胀阻燃体系阻燃效率不高，添加量大影响载体力学性能的，质量控制成本高等问题，本发明提供一种阻燃聚丙烯及其制备方法。

聚丙烯(PP)，S2040，熔体流动速率为36g/10min(230℃/2.16kg)，分子量约1.0×10⁵，上海赛科石油化工有限公司；多聚磷酸铵(APP)，聚合度n>1000，山东世安化工有限公司；季戊四醇(PER)，国药集团；六硅酸镁(MS3)，Si/Mg＝2.7-3.2,上虞洁华化工有限公司；海泡石(SEP)河北宏利海泡石绒有限公司；凹凸棒石江苏玖川纳米材料科技有限公司。