[发明专利]一种无卤阻燃PP

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃PP，包括如下重量份的原料：无卤PP：65‑70份；阻燃剂：30‑35份；抗氧剂：0.3份；其中，所述阻燃剂由氢氧化铝：10‑12份、空心玻璃微珠：12‑13份、有机磷阻燃剂：8‑10份组成，空心玻璃微珠在使用前用无机磷溶液进行活化处理。具有通过对空心玻璃微珠进行活化处理从而提高空心玻璃微珠在PP中的有效填充量，进一步提高PP制品的阻燃效果。

技术领域

本发明涉及家电阻燃材料领域，特别涉及一种无卤阻燃PP。

背景技术

聚丙烯(PP)是四大通用塑料材料之一，具有优良的综合性能、良好的化学稳定性、较好的成型加工性能和相对低廉的价格，被广泛应用于化工、建筑、家电、包装、汽车等领域。在家电领域中，PP常用作家电外壳、电缆外壳等，家电使用过程中易产生大量热量，而PP极限氧指数(LOI)低，本身易燃，燃烧时发热量大，燃烧速度快，并易产生熔滴，因此将PP作为家电外壳存在安全隐患。因此，对PP的阻燃化研究就显得尤为重要。

目前市场上一般使用Br/Sb复合体系阻燃剂来对其进行阻燃改性。由于Br/Sb复合体系的阻燃剂，在燃烧时候释放有毒气体卤化氢等物质，国际推出多个条款限制使用。因此，目前的主流发展趋势是开发无卤阻燃PP材料。

授权公告号为CN103333364A，授权公告日为2013年10月02日的中国专利公开了一种空心玻璃微珠作为阻燃协效剂在制备复合膨胀型阻燃剂中的应用。该复合膨胀型阻燃剂，包括膨胀型阻燃剂和与膨胀型阻燃剂均匀混合的空心玻璃微珠；空心玻璃微珠质量份数为0.05-3.75，膨胀型阻燃剂质量份数为19.375-24.9。

空心玻璃微珠(中空玻璃微珠)是一种中空、薄壁、坚硬、质轻的球体，由无机材料构成，按化学成份有：二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等，为内部充斥CO₂等气体的封闭微型球体，本身具有不燃性，而且能促进炭层形成，进而起到隔热及减缓可燃性气体逸出的作用，具有质轻、低导热、无毒、不燃，化学稳定性好、高分散等优点。

现有技术的不足之处在于，空心玻璃微珠与PP的相容性不好，当空心玻璃微珠在PP中的填充量增大到一定程度后，在使用过程中空心玻璃微珠容易从PP制品内迁移到表面并脱落，从而影响PP制品的力学性能和阻燃效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种无卤阻燃PP，具有提高空心玻璃微珠与PP的相容性，从而提高空心玻璃微珠在PP中的填充量并进一步提高阻燃效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种无卤阻燃PP，包括如下重量份的原料：无卤PP：65-70份；阻燃剂：30-35份；抗氧剂：0.3份；其中，阻燃剂由氢氧化铝：10-12份、空心玻璃微珠：12-13份、有机磷阻燃剂：8-10份组成，空心玻璃微珠在使用前用无机磷溶液进行活化处理。

采用上述方案，氢氧化铝在受热达220℃后开始吸热分解：2Al(OH)₃→Al₂O₃+3H₂O，一方面，产物中的气态的水相被认为能够覆盖火焰，因此能够将氧气排除在外，并且稀释可燃性气体；另一方面，分解的另一产物Al₂O₃是非毒性的矿物相与含磷阻燃剂形成焦炭的功能相似，在接触火焰的材料表面会形成一种隔热的物质，减少了燃烧分解产物向燃烧的气相中流动的可能性；第三，上述反应是吸热反应，能够吸收燃烧过程中的热量。故氢氧化铝作为阻燃填充剂，兼有充填、阻燃和消烟三重功能。有机磷阻燃剂的阻燃机理为：一方面阻燃剂受热分解产生磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸，这些含磷酸具有强烈的脱水性，可使聚合物表面脱水炭化，而单质碳不能发生产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，所以具有阻燃作用；另一方面阻燃剂受热产生PO·自由基，可大量吸收H·、HO·自由基，从而中断燃烧反应。