[发明专利]一种高导电高阻燃型聚丙烯发泡珠粒的制备方法

说明书

本发明公开了一种高导电高阻燃型聚丙烯发泡珠粒的制备方法，包括以下步骤：1)、聚丙烯A与导电填料加工得到导电母料；2)、聚丙烯A与改性后的无机阻燃剂加工得到阻燃剂母料1；3)、聚丙烯A与有机阻燃剂加工得到阻燃剂母料2；4)、聚丙烯A、成核剂母粒、导电母料、阻燃剂母粒1和阻燃剂母粒2，混炼得到导电阻燃聚丙烯微粒；5)、导电阻燃聚丙烯微粒与发泡剂、分散剂等一起装入反应釜，经高温泄压法加工得到发泡珠粒。所得聚丙烯发泡珠粒经蒸汽模塑成型为板材，其密度为47‑50g/L，板材表面电阻稳定在800‑1500欧，氧指数均在28％以上，所得的板材在0.2‑1.0GHz频率范围对微波有良好的反射率，填补了发泡聚丙烯珠粒种类中高导电高阻燃特定功能产品的空白。

技术领域

本发明涉及聚丙烯发泡珠粒的制备技术领域，具体为一种高导电高阻燃型聚丙烯发泡珠粒的制备方法。

背景技术

聚丙烯发泡珠粒(EPP)制品有着优异的力学性能、尺寸精度高，且易于降解回收，正逐步的取代传统的聚乙烯(PE)、聚苯乙烯(PS)和聚氨酯(PU)发泡材料，应用领域越来越广泛，除了电子包装、运输和汽车零部件行业，一些功能化的EPP材料也逐步的应用于其特殊领域，比如用于吸收微波的半导电型EPP材料。

应用于吸微波领域的发泡材料大多是内部吸附了导电填料的PU泡沫，由于PU泡沫为开孔结构，其使用过程中其吸附的导电填料会逐步流失，最终导致其导电性能变差，失去吸微波的电磁屏蔽功能。半导电的EPP珠粒，采用间歇式反应釜发泡法生产，然后通过水蒸气模塑成型的方法将EPP珠粒熔结成使用制件，其闭孔率高，导电填料包覆于PP基体中形成导电网络，使用时间长；而且生产发泡珠粒：聚丙烯树脂颗粒、水性分散介质、分散剂、发泡剂一起被装入密闭的高压釜，在搅拌的作用下，通过加热装置将釜中的分散体加热至高于聚丙烯维卡软化点的温度，让发泡剂充分的浸渍聚丙烯树脂颗粒，然后将分散体卸料到大气中得到发泡珠粒，无任何有毒物质；EPP珠粒成型过程是在一个密闭模具内通入水蒸气，依靠蒸汽的快速扩散和高温，均匀的将发泡珠粒熔结为使用制件，全程无有毒物质参与；相比PU泡沫加工过程残留的异氰酸盐等有毒物质，吸波型EPP更绿色环保。导电EPP吸收电磁波的过程，其实是利用导电网络将电磁波转化为热能而损耗掉，导致EPP的温度会升高，且吸波材料使用时会接触电线，为防止电线漏电或是材料受热过度而引燃，吸波EPP需具备高的阻燃性能。

对于EPP材料，其同时满足高的导电性和高的阻燃性是一个技术难题，市场上暂时没有类似产品出售。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服EPP材料无法同时满足高的导电性和高的阻燃性的技术难题，通过新型的复配阻燃体系搭配优选的导电填料，得到一种具备吸微波性能的高导电高阻燃的EPP珠粒的生产方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

1、一种高导电高阻燃型聚丙烯发泡珠粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、将聚丙烯A与粒径在1-100nm的导电填料，按一定比例混合均匀后，经过双螺杆挤出机加工得到导电母料；其中聚丙烯A的重量比为60-80％，导电填料重量比为20-40％；所述导电填料包含但不限于导电炭黑。优选导电炭黑为200-500ml/100g的邻苯二甲酸二丁酯(DBP)吸油量，粒径在10-50nm。导电炭黑粒径越小，结构越高，其导电性能越好，且其在基体中更易团聚为导电网络，在发泡过程中对泡孔成核的影响更小；

2)、用偶联剂对粒径在10-100nm的无机阻燃剂进行表面改性，然后将聚丙烯A与改性后的阻燃剂混合均匀后，经过双螺杆挤出机加工得到阻燃剂母料1；其中聚丙烯A的重量比为60-80％，无机阻燃剂重量比为20-40％；无机阻燃剂，包括氢氧化铝、氢氧化镁、三氧化二锑、水滑石、铝酸钙、硼酸锌、红磷、磷酸盐等；其粒径越小时，阻燃效果更好，且经过偶联剂处理后，发泡加工时其泡孔成核活性更低，对发泡珠粒泡孔影响更小。优选金属氢氧化物，如氢氧化铝，其受热分解时会脱水降低体系温度，并在材料表面形成隔离层，降低燃烧速率。