[发明专利]一种无卤阻燃母粒及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种无卤阻燃母粒及其制备方法和应用，该材料由以下组分按重量份制成：聚磷酸铵26‑36份、季戊四醇磷酸酯10‑20份、三聚氰胺15‑20份、聚丙烯10‑20份、氮化硅2‑7份、立方氮化硼1‑5份、抗氧剂0.2‑0.6份、分散剂0.2‑0.5份、润滑剂0.1‑0.3份经过密炼、混合、挤出制备而成。本发明通过将氮化硅、立方氮化硼加入无卤阻燃母粒体系中，煅烧时于复合材料表面形成一层密实的陶瓷壳体，阻隔氧体进一步渗透；同时使膨胀型阻燃剂释放的NH₃气体在复合材料内部而稀释氧气浓度，达到迅速阻燃的效果。所以本发明制备的无卤阻燃母粒可广泛应用于玻纤增强聚丙烯中应用到电子、家用电器的塑料产品中。

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃母粒及其制备方法和应用。

技术背景

随着国家环保的推进，卤系阻燃剂已经国家禁用，当前无卤体系阻燃剂补充了阻燃市场的需求。目前，常用的无卤阻燃剂主要有无机阻燃剂和磷氮类膨胀型阻燃剂，而无机阻燃剂由于与聚烯烃树脂的相容性差，阻燃效率低，只有在大量填充时才具有一定的阻燃效果，而这样会严重损害聚烯烃的力学性能和加工性能。为了克服无机类阻燃剂阻燃效率太低这一缺点，通常在聚烯烃树脂中采用阻燃效率较高的复配型无卤阻燃剂，这类阻燃剂在受热时表面能形成一层致密泡沫炭层，起到隔热、隔氧、抑烟，又能防止熔滴，具有良好的阻燃性能，而且燃烧时无卤、低毒和无腐蚀性气体产生，属于环保型的阻燃体系，所以发展十分迅速。

发明内容

本发明针对以上需求，提供一种适用于工业化批量生产的无卤阻燃母粒及其制备方法和应用。

为了达到上述目的，本发明是通过下列技术方案来实现的：

一种无卤阻燃母粒，聚磷酸铵26-36份、季戊四醇磷酸酯10-20份、三聚氰胺15-20份、聚丙烯10-20份、氮化硅2-7份、立方氮化硼1-5份、抗氧剂0.2-0.6份、分散剂0.2-0.5份、润滑剂0.1-0.3份。

进一步方案，所述聚磷酸铵的平均粒径为1000-2000目，所述三聚氰胺的平均粒径为1000-2000目。

所述季戊四醇磷酸酯的平均粒径为1500-2500目。

所述聚丙烯为连续法生产的聚丙烯粉料。

所述氮化硅为平均粒径为1000-2000目的粉料，所述立方氮化硼粉为平均粒径为1000-2000目的粉料。

所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂DSTDP、抗氧剂168中的至少一种。

所述分散剂为硅酮类高效分散剂。

所述润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。

本发明的第二个发明目的是提供上述无卤阻燃母粒的制备方法，其包括以下步骤：

(1)先将聚丙烯、抗氧剂、润滑剂加入到加压式翻转密炼机中，控制密炼室内的温度为150-170℃、转子转速为40-60r/min；

(2)待步骤(1)中物料熔融后，分两次将聚磷酸铵、季戊四醇磷酸酯、三聚氰胺粉体、氮化硅、立方氮化硼和分散剂的混合物加入到密炼机中，每次投料间隔2-5min；物料全部加入后，继续密炼8-15min；

(3)密炼后的胶头经传输带输送到单螺杆挤出机的料斗里，经料斗内的切刀将胶头切成碎块，控制机筒各段温度为170-185℃，主机转速350-450r/min，经单螺杆挤出机熔融、混炼、挤出，然后经风冷磨面切粒制成无卤阻燃剂母粒。

本发明的第三个发明目的是提供上述无卤阻燃母粒的应用，所述无卤阻燃母粒用作玻纤增强聚丙烯的阻燃剂，其加入量占玻纤增强聚丙烯总质量的15-23％。