[发明专利]一种低线性膨胀系数无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种低膨胀系数无卤阻燃聚丙烯及其制备方法，该无卤阻燃聚丙烯是由以下重量份的原料组成：聚丙烯52～72份；相容剂3～8份；无卤阻燃剂20～25份；锂霞石预混料5～15份；促进剂0.1‑0.3份；主抗氧剂0.2份，辅抗氧剂0.2份，润滑剂0.5份；同时也公开了一种低膨胀系数无卤阻燃聚丙烯的制备方法。本发明的无卤阻燃聚丙烯材料具有具有低线性膨胀系数、优异的阻燃性能的特点。

技术领域

本发明涉及一种低线性膨胀系数无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚丙烯(PP)原料具有价格低廉、质量轻、耐溶剂、易回收、无毒、综合力学性能良好等特点，使其广泛应用于家电、汽车、电子电器等领域。然而，由于其碳链结构易燃，其氧指数较低，因而在一些带电部件受到限制，所以在很多应用场合都要求对其进行阻燃改性。目前国内外对聚丙烯进行阻燃改性的方法主要为添加阻燃剂。阻燃剂目前主要有两种类型，即传统的含卤阻燃剂(卤-锑复合阻燃体系)和新型的无卤阻燃剂。含卤阻燃剂由于发烟量大，释放出的卤化氢气体具有腐蚀性，对环境产生二次污染，因此，采用无卤阻燃替代溴锑阻燃成为行业的发展趋势。膨胀型阻燃剂大多是含磷氮化合物，主要是通过形成多孔泡沫炭层，在凝聚相起阻燃作用，因而发烟量低，对环境更友好。

同时地，聚丙烯线性膨胀系数较高(9.05×10-5/K)，导致其在某些领域的应用也受到了限值，制件因外界温度的变化而出现不同程度的收缩，导致其在应用方面出现短板，例如制件尺寸不稳定、异响。目前，主要通过加入玻璃纤维、硅灰石、滑石粉等方法来大幅度降低材料的线性膨胀系数和收缩率，但玻璃纤维改性聚丙烯会导致制件容易翘曲，而滑石粉改性聚丙烯降低材料的收缩率和线性膨胀系数效果不是很明显，且会降低无卤阻燃PP阻燃性。也有通过弹性体、晶须来降低材料收缩率和线性膨胀系数，但是进口弹性体和晶须的成本很高，且会降低无卤阻燃聚丙烯阻燃性，无法做到低线性膨胀系数与无卤阻燃兼顾。

CN102504411A公开了一种低线性膨胀系数聚丙烯复合物及其制备方法，包括聚丙烯95-53％、热稳定剂0-1％、润滑剂0-1％、增韧剂0-20％、界面相容剂0-5％、硅灰石5-20％，其中所述硅灰石为长径比在10-30之间的针状硅灰石与长径比≤5的粉状硅灰石按1/4-4的比例混合的混合物。主要通过针状硅灰石与粉状硅灰石组合的方法，得到一种低线性膨胀系数聚丙烯复合物，其横向和纵向的线性膨胀系数达到4.0×10-5以下。

CN103665544A公开了一种各向同性低线性膨胀系数聚丙烯组合物及其制备方法，该聚丙烯组合物通过晶须的添加可以使得聚丙烯组合物的横向和纵向的线性膨胀系数达到4.0×10-5以下，并达到各向同性的目的。

CN106317607A公开了一种超低线性膨胀系数聚丙烯复合材料及其制备方法，通过添加一维Sc2W3O12，制备得到超低线性膨胀系数复合材料。

本发明采用焦磷酸哌嗪体系的无卤阻燃剂，复配β-锂霞石，辅以高效相容剂、促进剂，克服了聚丙烯以上缺陷，制备得到力学性能优异的低线性膨胀系数、优异阻燃性能的无卤阻燃聚丙烯材料。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的不足，本发明采用焦磷酸哌嗪体系的无卤阻燃剂，复配β-锂霞石，辅以高效相容剂及促进剂,制得性能优异的低线性膨胀系数无卤阻燃聚丙烯材料，主要用于家电应用领域，满足实际使用要求。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种低线性膨胀系数无卤阻燃聚丙烯组合物，由以下重量份的原料制备而成：

所述的锂霞石预混料为β-锂霞石与钛酸酯处理剂的预混料。

作为上述技术方案的改进，所述的聚丙烯树脂为共聚聚丙烯，熔融指数为2-15g/10min，测试标准为GB/T 3682-2000，测试温度为230℃，负载为2.16kg。