[发明专利]一种改性复合阻燃TPO树脂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种改性复合阻燃TPO树脂及其制备方法。该改性复合阻燃TPO的原料组成包括：TPO树脂、改性α‑ZrP、聚磷酸铵微胶囊、镁铝水滑石、抗氧剂、光稳定剂、颜填料。本发明解决了TPO树脂阻燃性能差、易燃烧、有熔滴、发烟量大以及磷酸锆、聚磷酸铵等绿色环保型阻燃剂与TPO树脂不相容、易迁移、易吸潮等技术问题，使得TPO树脂具有高效的耐火阻燃性能的同时，又保证了其自身优异的物理化学性能。本发明提供的改性复合阻燃TPO树脂主要作为热塑性聚烯烃防水卷材的基料，制备绿色环保型阻燃TPO防水卷材，也可作为其他高分子材料的原料，具有很高的实际应用价值，适宜推广使用。

技术领域

本发明属于阻燃高分子防水卷材领域，更具体地，涉及一种改性复合阻燃TPO树脂及其制备方法。

背景技术

热塑性聚烯烃(TPO)防水卷材由于性能优异、节能环保、易于回收，又兼具有三元乙丙橡胶(EPDM)防水卷材的耐老化性能和聚氯乙烯(PVC)防水卷材的可焊接性，因此成为防水行业增长速度最快的高分子防水卷材，被广泛应用于大跨度厂房、商业设施和公共建筑等领域屋面系统新建和维修的防水工程。但TPO防水卷材(主要成分为TPO树脂)属于易燃材料，氧指数不到20％，并且在燃烧过程中会产生大量带火焰的熔滴，大大加速了火势的蔓延，严重损害人们生命财产安全和毁坏周边生态环境，并且随着人们防火安全意识的提高和GB50016-2014《建筑设计防火规范》的要求，使得研究和开发阻燃型TPO防水卷材成为防水行业的必然趋势。

目前，研究和开发阻燃型TPO防水卷材最为有效的方法是开发和制备阻燃TPO树脂，阻燃TPO树脂能够使得TPO防水卷材材料本身就具有优异的阻燃性能，无需改变卷材结构层次，从而保证了TPO防水卷材的性能优势。如专利CN208118619U公开了一种阻燃热塑性聚烯烃防水卷材，通过设计八层结构的防水卷材，以满足防水卷材阻燃要求，这样使得防水卷材结构繁琐，极大的增加了防水卷材在生产以及使用过程中的困难程度。而传统制备阻燃高分子的材料方法是将聚磷酸铵、氢氧化铝、硼酸锌等无卤阻燃剂直接或者改性后添加到高分子材料中，未针对性对阻燃剂进行复配设计和改性设计。

例如中国专利申请CN109943099A公开的一种基于改性α-ZrP的阻燃剂及其制备方法和中国专利CN105061761B公开的一种纳米磷酸锆修饰三嗪大分子成炭剂及其制备方法与应用，通过硅烷偶联剂改性α-ZrP的目的在于为含氮基化合物插层或修饰α-ZrP提供可行的条件，虽对于α-ZrP自身的阻燃性能有一定的提升，但对于本身具有优异的阻燃性能的α-ZrP来说效果并不明显，而相比于繁琐制备工艺，其实用价值有待商榷；专利CN110183730A公开的一种有机改性纳米磷酸锆包覆型聚磷酸铵及其制备方法，主要是通过硅烷偶联剂以及季铵盐双离子表面活性剂撑开α-ZrP片层，促使聚磷酸铵进入片层，形成包覆，为保证α-ZrP片层能够被撑开，需要足量的硅烷偶联剂以和季铵盐双离子表面活性剂，这导致了包覆型聚磷酸铵中的硅烷偶联剂以和季铵盐双离子表面活性剂两者的量占比过大，阻燃性能降低；专利CN1102611C公开的一种无卤低烟阻燃热塑性聚烯烃复合物和专利CN103524845B公开的一种无卤阻燃热塑性聚烯烃电缆料，未考虑到无卤阻燃剂与高分子材料之间的相容性、无卤阻燃剂易吸潮易迁移以及无机阻燃剂之间的协同阻燃等问题，造成TPO树脂力学性能、耐候耐老化性能等理化性能变差，导致TPO树脂的失去自身的性能优异。

因此，为了解决现有技术问题，急需开发出性能优异的新型阻燃TPO树脂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性复合阻燃TPO树脂及其制备方法，解决了TPO树脂阻燃性能差、易燃烧、有熔滴、发烟量大以及磷酸锆(α-ZrP)、聚磷酸铵(APP)等绿色环保型阻燃剂与TPO树脂不相容、易迁移、易吸潮等技术问题。

为了实现上述目的，本发明的第一方面提供一种改性复合阻燃TPO树脂，该改性复合阻燃TPO的原料组成包括：