[发明专利]阻燃剂、阻燃防静电组合物和阻燃防静电聚丙烯发泡珠粒

说明书

本发明提供了一种阻燃剂和复合阻燃剂、阻燃抗静电组合物、阻燃抗静电聚丙烯组合物和阻燃抗静电聚丙烯发泡珠粒，及其制备方法和应用。其中，所述阻燃抗静电聚丙烯发泡珠粒由包含高熔体强度聚丙烯基础树脂、阻燃抗静电组合物、泡孔成核剂以及任选的抗氧剂等助剂的阻燃抗静电聚丙烯组合物经过发泡工艺制备而成，优选所述聚丙烯基础树脂包括丙烯均聚物组分和丙烯‑乙烯共聚物组分。由所述阻燃抗静电聚丙烯发泡珠粒制备的成型体具有良好的阻燃、抗静电性能，同时具有优良的力学性能，用途广泛。

技术领域

本发明涉及高分子技术领域，具体涉及一种阻燃剂、一种复合阻燃剂、一种阻燃防静电组合物、一种阻燃防静电聚丙烯组合物以及一种阻燃防静电聚丙烯发泡珠粒。

背景技术

由于具有重量轻、力学性能佳、利用模塑成型可以制得具有特定形状制品的特点，聚丙烯发泡珠粒(EPP)是一种用途广泛的聚合物发泡材料，其开发及工业生产一直是各国工业界及学术界关注的焦点。与聚苯乙烯系列树脂发泡珠粒成形制品相比，聚丙烯发泡珠粒经模塑成型而获得的聚丙烯发泡成型体具有耐化学品性、高韧性、高耐热性、良好的压缩回弹性等优异性能。但目前工业化的EPP存在模塑加工温度高、阻燃抗静电性能差、低温抗冲击性能不佳等缺点。

首先，模塑加工能耗高。聚丙烯发泡粒子模内成型时，为了让发泡粒子在二次发泡的同时使该发泡粒子相互熔粘，必须使用具有更高饱和蒸汽压的水蒸气加热。因此，必需使用高耐压的金属模具和高冲压的专用成形机，同时还会导致能源成本上升，因此开发成型蒸汽压和温度均较低的EPP珠粒的工艺显得非常重要。

其次，EPP发泡珠粒易燃。聚丙烯属易燃物质，燃烧时发热量大，并伴有熔滴，极易传播火焰。此外，EPP珠粒具有泡孔结构，其自身阻燃性能更差。现阶段的EPP珠粒大多不能实现阻燃功能，从而限制了其在阻燃有较高要求领域的应用。目前，国内市场上主要采用含卤素有机物和三氧化二锑复配的阻燃剂生产阻燃PP。含卤素阻燃剂的塑料制品在燃烧时会生成有毒、有腐蚀性的气体及大量的烟，对环境造成了极大的危害。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苯呋喃和二噁英等高毒致癌物质，严重危害环境和人体健康。2003年2月欧盟率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)，德国、美国、日本、中国等也先后出台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”。

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，往往添加量在60wt％以上才能使聚丙烯达到绝缘片所要求的UL94V0阻燃等级，但这又导致阻燃聚丙烯加工困难。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，但因制品吸水率大和渗出率高而导致聚丙烯板材的绝缘等级降低。氮系阻燃剂以三聚氰胺类、三嗪类为代表，但其无法使制品在模塑成型体或板材厚度在0.125-0.75mm范围内无法达到较高的阻燃等级。因此，研制低烟无卤的环保型阻燃PP复合材料有着十分重要的现实意义。

第三，EPP珠粒抗静电性能较差。当EPP珠粒模塑成型后作为相关电子材料包装及液晶面板周转箱时，对其防静电性能具有较高的要求。一般PP发泡材料防静电性较差，在与外界摩擦或剥离时易产生静电荷，而且电荷不易泄漏出去，在表面会不断积聚。聚丙烯表面带电后，若没有有效表面或者抗静电处理，会吸附空气中的灰尘及污物。当人体接触到带静电的聚丙烯时，会产生触电的感觉，而且静电还可以引起电子设备的误动作，更严重的是静电积聚将会发生静电引力(或斥力)、电击或火花放电现象，这在易燃、易爆物质环境条件下会酿成巨大灾害。为了避免静电的影响，必须对聚丙烯进行抗静电改性，以适应某些特殊场合。