[发明专利]一种低比重V0级阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及聚丙烯材料改性领域，特别涉及一种低比重V0级阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，其中复合材料包括以下重量份的原料组成：聚丙烯35‑55份；增韧剂4‑6份；复合阻燃剂8‑39份；三氧化二锑3‑5份；矿物填充5‑8份；膨胀小球1‑8份；抗氧剂0.2‑0.5份；润滑剂0.6‑1份；其中，所述复合阻燃剂为氯化聚乙烯、十溴二苯乙烷和金属氢氧化物混合而成；所述金属氢氧化物包括氢氧化氢氧化镁或氢氧化铝中的一种或两种混合。本发明提供的复合材料在达到同样阻燃性能的前提下，能够制得低比重V0级阻燃聚丙烯复合材料；本发明提供的复合材料为家用电器及电子电器领域人员在做产品设计时提供更多、更灵活轻便的使用选择，具有重要的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及聚丙烯材料改性领域，特别涉及一种低比重V0级阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯由于具有优异的机械性能、密度小质量轻、加工便利，因而广泛应用于汽车、家电、电子电器工业等领域，然而聚丙烯氧指数低，只有18％左右，很容易燃烧，易燃性限制了其在电子电器产品上的应用，因此需要对聚丙烯材料做阻燃改性。UL94-V0级是较高级别的阻燃性能，制备V0级阻燃聚丙烯复合材料需要在配方中加入较大比例的阻燃剂，通常比例在20％以上，且阻燃剂密度远比聚丙烯大，因此最终制得的V0级阻燃聚丙烯复合材料密度较大，最终注塑成型的产品也比较重。

中国专利CN201210158873采用十溴二苯乙烷和三氧化二梯及硼酸锌复配改性制备V0级阻燃聚丙烯复合材料，阻燃剂占比20％以上，并且配方中还有添加一定比例的矿物填充，使得材料最终密度为1.36，比纯聚丙烯大很多；中国专利CN201310363074采用聚磷酸铵、三聚氰胺或三聚氰胺聚磷酸盐、季戊四醇等复配阻燃剂改性聚丙烯制备无卤阻燃V0级聚丙烯复合材料，相对于有卤溴锑复配体系，无卤V0级阻燃聚丙烯复合材料的密度有一定降低，但是无卤阻燃剂多为极性，与非极性的聚丙烯树脂相容性不足，存在析出风险；中国专利CN201610192809采用八溴双酚醚或八溴双酚S醚与三氧化二梯复配制备V0级阻燃聚丙烯复合材料，相对于十溴二苯乙烷与三氧化二梯复配体系，此八溴双酚醚类型的添加量相对较少，最终制得的V0级阻燃聚丙烯复合材料密度相对较低，但是由于八溴双酚醚或八溴双酚S醚与聚丙烯相容性不佳，经过长时间使用会存在析出问题,而析出问题的发生将会导致产品表面喷霜泛白并且材料阻燃性能也会随之降低。

发明内容

为解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种低比重V0级阻燃聚丙烯复合材料，包括以下重量份的原料组成：

进一步地，所述复合阻燃剂为氯化聚乙烯、十溴二苯乙烷和金属氢氧化物混合而成；所述金属氢氧化物包括氢氧化氢氧化镁或氢氧化铝中的一种或两种混合。

进一步地，所述复合阻燃剂中，氯化聚乙烯为3-11份；十溴二苯乙烷为14-18份；金属氢氧化物为5-10份。

进一步地，所述氯化聚乙烯中氯的接枝率为35％-36％；

采用氯对聚乙烯进行接枝，能够进一步提高复合材料的阻燃性，而氯含量过高，又会对氯化聚乙烯的生产加工造成困难，且复合材料的性能也会不稳定，因此本方案中将氯含量限定在35％-36％。

进一步地，所述膨胀小球由热塑性树脂的外壳和内包的低沸点烃类组成；所述膨胀小球由热塑性树脂的外壳内包碳酸氢钙的内核组成，所述的膨胀小球的外壳的厚度与内核的直径比为1：1-3：1；所述外壳为丙烯腈系共聚物或丙烯酸系共聚物；

本方案中，采用热塑性树脂的外壳和内包碳酸氢钙作为膨胀小球；受热时，碳酸氢钙释放二氧化碳气体，同时产生空心体积，可以达到膨胀的作用从而增大体积降低密度，另外一旦发生严重的燃烧，释放的二氧化碳还可以达到阻燃的作用。

进一步地，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物或乙烯-丁烯共聚物中的一种或两种混合。