[发明专利]一种阻燃抑烟聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚丙烯技术领域，具体涉及一种阻燃抑烟聚丙烯复合材料及其制备方法，聚丙烯复合材料包括聚丙烯、无卤阻燃剂、协效阻燃微球、抗氧化剂和润滑剂，所述协效阻燃微球为核壳结构微球，其核为多孔锡酸锌，壳为微晶纤维素。EN45545‑2 R6对于热释放量、烟密度、毒性的HL3等级评定标准分别为热释放量不大于60Kw/m²，Ds(4)≤150，VOF(4)≤300，CIT_G≤0.75，本发明的聚丙烯复合材料可以满足上述标准，在铁路上应用可以大大增加安全性，并且由于纤维素的参与，也使聚丙烯共混树脂的拉伸强度得以提高。此外本发明的聚丙烯复合材料也可与其他塑料进行共混改性，提高应用广泛性。

技术领域

本发明涉及阻燃复合材料技术领域，具体涉及一种阻燃抑烟聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

铁路运输是一种陆上运输方式，以机车牵引列车车辆在两条平行的铁轨上行驶。传统方式是钢轮行进，但广义的铁路运输尚包括磁悬浮列车、缆车、索道等非钢轮行进的方式，或称轨道运输。铁轨能提供极光滑及坚硬的媒介让列车车轮在上面以最小的摩擦力滚动，使这上面的人感到更舒适，而且它还能节省能量。如果配置得当，铁路运输可以比路面运输运载同一重量物时节省五至七成能量。而且，铁轨能平均分散列车的重量，使列车的载重能力大大提高。

目前，铁路的防火措施越来越受到重视，欧标《EN45545-2材料及元件的防火要求》专门对铁路材料的燃烧性能、热释放量、烟密度、毒性等性能进行规范。该标准根据材料的最终用途，划分为R1-R26共26个不同类别，根据车辆类型及操作环境，将火灾的危险等级划分为HL1、HL2、HL3。而26种类别的材料基本与塑料材料有直接相关的关系，尤其R6乘客座椅更是需要用到较多的聚丙烯材料。

目前，阻燃聚丙烯基本都含有卤阻燃剂(特别是溴系阻燃剂)，虽然起到了较好的阻燃作用，但是采用含卤阻燃剂的材料在燃烧过程中会产生大量有毒、腐蚀性气体和烟雾，使人窒息而死，其危害性比大火本身更为严重。鉴于对环境的保护，卤系阻燃剂的应用受到限制，无卤抑烟阻燃聚丙烯已成为当前的研究热点。

如专利申请号为201510948646.7的发明专利公开了一种用于制备聚丙烯阻燃材料的无卤抑烟阻燃剂，是由微胶囊化红磷，高纯度坡缕石黏土(含量大于98％)，邻苯二甲酸二丁酯，2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷，四(4-氨苯基)甲烷复配而成。利用该复配阻燃剂制备的聚丙烯材料，具有较高氧指数(氧指数不低于32，水平垂直燃烧V-0级)，较低的无焰烟密度(不高于80)及较好的机械性能(抗拉强度不低于12MPa，断裂伸长率不低于190％)，且添加量低(聚丙烯的10～25％)，最大程度的保留了聚丙烯的原有性能，是一种比较有前途的聚丙烯材料的阻燃剂。但是该技术方案阻燃成分主要采用了红磷，红磷在高温高湿环境容易变成磷酸，导致塑料的性能下降，并且磷酸具有导电性，容易使绝缘塑料变成导电塑料，应用在铁路上的安全性较低。并且采用改性后的聚丙烯在力学性能上仍较低，热释放量不能达到HL3的级别。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种阻燃抑烟、安全性高、达到HL3火灾的危险级别要求的聚丙烯复合材料，本发明的另一目的在于提高该聚丙烯复合材料的制备方法，该制备方法简单高效，利于工业生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种阻燃抑烟聚丙烯复合材料，包括如下重量份的原料：

所述协效阻燃微球的制备方法包括如下步骤：

A、将3-6重量份的六水锡酸锌、4-8重量份的五水合四氯化锡和1-3重量份的纳米纤维素进行混合后，加入适量水，进行超声分散，升温进行水热反应，取出沉淀，用去离子水反复清洗、干燥、焙烧后，得到多孔锡酸锌；