[发明专利]一种高极限氧指数无卤阻燃PP材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高极限氧指数无卤阻燃PP材料，包括以下重量份的原料：100份均聚PP、5‑10份MCA(三聚氰胺氰尿酸盐)、5‑10份MPP(三聚氰胺聚磷酸盐)、5‑12份三嗪类成炭剂、0.2‑1.0份偶联剂、3‑6份阻燃协效剂和0.1‑0.5份抗氧剂。本发明还公开了上述材料的制备方法。本发明通过选择了特定基体均聚PP，然后向其加入经偶联剂表面处理的由酸源、炭源、气源和阻燃协效剂复配的阻燃剂，改善了阻燃剂与PP基体之间的相容性，解决阻燃PP材料表面起霜、析出等问题，且在阻燃剂添加量较少的情况下，有较高的极限氧指数，具有制备方法简单、加工性能好、无滴落和环保的优点，适合大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于无卤阻燃PP材料领域，特别涉及一种高极限氧指数无卤阻燃PP材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(PP)是塑料加工工业的一种重要原料，然而聚丙烯属于易燃的高分子材料，据报道由聚丙烯制品引发的火灾很多。因此对聚丙烯进行阻燃改性具有非常重要的现实意义。

在PP的阻燃技术中，无卤膨胀型阻燃剂(IFR)阻燃效率高，受热燃烧时少烟、低毒、无有害气体和无熔滴产生而受到广泛的重视，是目前塑料阻燃研究开发的一个热点。但是，无卤膨胀型阻燃剂存在以下缺点：一、具有很大的吸湿能力，使聚合物材料的耐水性变差，阻燃效果也因此降低；二、无卤膨胀阻燃剂与基体材料相容性差，导致聚合物材料力学性能大幅下降；三、无卤膨胀阻燃剂分散性差，其一般相对分子质量较小易迁移到材料的表面，造成外观差、机械性能差的后果；四、添加量大，造成成本增加，同时也影响着原材料的使用性能。

在CN104693485A“一种无卤膨胀性复配阻燃剂及其在高密度聚乙烯中的应用”公开了由酸源、碳源、气源和协效剂组成的复配阻燃剂，同时也公开了该复配阻燃剂与高密度聚乙烯制得的复合材料，该复合材料具有阻燃效率高、成本低，与基体相容性好和制备工艺简单的优点，但是该复合材料需要加入较多量的复配阻燃剂，且还需要加入额外的填料。

发明内容

本发明提供一种高极限氧指数无卤阻燃PP材料，通过选择一特定基体均聚聚丙烯(PP)，并向基体中加入经偶联剂表面改性的MCA(三聚氰胺氰尿酸盐)、MPP、三嗪类成炭剂和阻燃协效剂，以解决现有技术的上述缺陷，使得阻燃剂与PP的相容性得到很大的改善，且在添加较低量阻燃剂的情况下，也具有较高的极限氧指数。

本发明还提供一种高极限氧指数无卤阻燃PP材料的制备方法，通过选择一特定基体均聚聚丙烯(PP)，并向基体中加入经偶联剂表面改性的MCA(三聚氰胺氰尿酸盐)、MPP、三嗪类成炭剂和阻燃协效剂，以解决现有技术的上述缺陷，使得阻燃剂与PP的相容性得到很大的改善，且在添加较低量阻燃剂的情况下，也具有较高的极限氧指数。

本发明的技术方案如下：

一种高极限氧指数无卤阻燃PP材料，由包括以下重量份的原料制成：

优选为，所述的MCA的重量份为6-8份；或所述的MPP的重量份为6-8份；或所述的三嗪类成炭剂的重量份为8-10份；或所述的阻燃协效剂的重量份为4-5份。

优选为，所述的偶联剂的重量份为0.5-0.8份；或所述的抗氧剂的重量份为0.2-0.4份。

优选为，所述的偶联剂为KH-550、KH-560或KH-570中的一种，更为优选KH-550。

优选为，所述的三嗪类成炭剂的结构式为：

其中，X为无卤的任意链段。

优选为，所述的阻燃协效剂为硼酸锌、次磷酸铝、次磷酸镁或次磷酸锌其中的一种或几种，更优选为次磷酸铝。

优选为，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂的复配体系。