[发明专利]一种高表面硬度无卤阻燃聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明公开一种高表面硬度无卤阻燃聚丙烯，由如下重量份的原料组成：聚丙烯70‑100份，增硬剂 10‑20份，乙烯‑辛烯共聚物5‑10份，微胶囊红磷3‑15份，结晶Ⅱ型聚磷酸铵5‑15份、无机阻燃剂10‑100份，异氰酸酯固化剂0.5‑7份，偶联剂0.5‑10份，抗氧剂0.4‑2份，硬脂酸钙0.5‑2份，其中，所述增硬剂是硅酸铝钾；所述异氰酸酯固化剂为Bayer Desmodur E1361 BA。本发明还提供所述高表面硬度无卤阻燃聚丙烯的制备方法。本发明制备的高表面硬度无卤阻燃聚丙烯，表面硬度高、力学性能优异、阻燃性能好，UL94阻燃性等级达到V0级。

技术领域

本发明属于聚丙烯改性技术领域，具体涉及一种高表面硬度无卤阻燃聚丙烯及其制备方法。

背景技术

聚丙烯（PP）以其良好的强度、刚度、硬度、耐热性等特性，被广泛用于日用品、电子电器、通讯器材、交通运输、包装、建筑业、家庭的装修和装潢、电线电缆工业等诸多领域，是最有希望实现通用工程塑料的品种之一，也是一种综合性能优良的通用聚合物材料。

聚丙烯是一种易燃物，目前，市场上通过添加卤素阻燃剂来达到阻燃效果，此方法对人体和环境的危害极大。现在也有添加非卤阻燃剂的，比如，聚磷酸铵，但是，添加聚磷酸铵的这一类聚丙烯材料，吸湿性强，吸湿严重，严重影响聚丙烯材料的强度、阻燃性，限制了其应用。而且聚丙烯表面硬度不高，容易刮伤、刮花。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种高表面硬度无卤阻燃聚丙烯及其制备方法，该聚丙烯材料具有表面硬度高、吸湿极弱、阻燃性好、强度好的优点。

一种高表面硬度无卤阻燃聚丙烯，由如下重量份的原料组成：

聚丙烯70-100份，增硬剂 10-20份，乙烯-辛烯共聚物（POE）5-10份，微胶囊红磷3-15份，结晶Ⅱ型聚磷酸铵5-15份、无机阻燃剂10-100份，异氰酸酯固化剂0.5-7份，偶联剂0.5-10份，抗氧剂0.4-2份，硬脂酸钙0.5-2份。

其中，所述增硬剂是硅酸铝钾；所述异氰酸酯固化剂为Bayer Desmodur E1361BA。

Bayer Desmodur E1361 BA是甲苯二异氰酸酯预聚物，为湿气固化的异氰酸酯预聚物，是拜耳公司生产的异氰酸酯固化剂。

优选地，所述微胶囊红磷表面的包囊壁材为氢氧化镁、氢氧化铝、金属硫酸盐和合成树脂。

优选地，所述无机阻燃剂为氢氧化镁或者氢氧化铝中的至少一种。

优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与亚磷酸酯类抗氧剂按照质量比1:2的比例复配的复合抗氧剂。

优选地，所述受阻酚类抗氧剂为抗氧剂1010，所述亚磷酸酯类抗氧剂为抗氧剂168。

优选地，所述偶联剂为硅烷偶联剂或者钛酸酯偶联剂。

优选地，所述硅烷偶联剂为KH550。

所述乙烯-辛烯共聚物（POE）为市售的乙烯-辛烯共聚物。

上述高表面硬度无卤阻燃聚丙烯的制备方法，包括如下步骤：

（1）无机阻燃剂的活化：将无机阻燃剂与偶联剂搅拌15min，再加热至120℃保温30min，使无机阻燃剂活化，得到活化的无机阻燃剂；

（2）聚磷酸铵表面覆膜：结晶Ⅱ型聚磷酸铵保持搅拌状态，将异氰酸酯固化剂加入到所述结晶Ⅱ型聚磷酸铵中，然后，加热至60℃保温1h，再升温至80℃保温24h，得到表面覆膜的聚磷酸铵；

（3）将步骤（1）得到的活化的无机阻燃剂和步骤（2）得到的覆膜的聚磷酸铵与聚丙烯、增硬剂、微胶囊红磷、偶联剂、抗氧剂、硬脂酸钙混合10-15min，得到混合料；