[发明专利]无卤阻燃增强聚丙烯及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高耐漏电的无卤阻燃增强聚丙烯，所述聚丙烯包括由重量百分比计的如下成分：聚丙烯54.5％‑64.8％；玻璃纤维10％‑15％；阻燃剂25％‑30％；协效剂0.2％‑0.5％；本发明还公开了一种高耐漏电的无卤阻燃增强聚丙烯的制备方法；本发明解决聚丙烯阻燃材料高阻燃性、高电绝缘性和高强度难以同时满足的难题，其优异的阻燃性能和电气性能可以替代ABS树脂、PC/ABS合金等用于生产插座、角形连接器、接线柱、电器面板、接线板等电子电器制品。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，特别是一种无卤阻燃增强聚丙烯及其制备方法。

背景技术

塑料制件在电路导通和断开的瞬间，局部会形成电场，这种电场的不均匀性会导致闪络放电，并引起发热。在电场和热的共同作用下，绝缘材料表面发生碳化，碳化物电阻小，导致施加电压的电极尖端形成的电场强度增大，因而更容易发生闪络放电。如此恶性循环，直到引起表面绝缘破坏，形成导电通道，产生漏电起痕，破坏材料的电绝缘性能。

相比漏电起痕指数(CTI值)是一种衡量材料漏电起痕敏感性的指标，是指材料表面在一定的电压条件下能经受住50滴电解液而没有形成漏电痕迹的最高电压值。在实际应用中，如果CTI值大于400V，那么这种材料就具有足够的耐漏电起痕性和电绝缘性。

虽然绝大多数的聚合物本身都具有较高的电绝缘性能，但是在用作工程材料时，都需要添加玻纤、炭黑、阻燃剂、增韧剂等相关性能和加工助剂，从而导致电绝缘性能降低。特别是加入玻纤的增强树脂，由于玻纤的“烛芯效应”以及无机玻纤与有机基体间的不良界面，在增强的同时会严重降低材料的阻燃性能和电绝缘性。目前，电子电器制件常用的通用型溴系阻燃增强聚丙烯树脂，白色产品CTI值一般不超过250V，黑色产品一般不超过200V，当电子电器件电路意外放电时，可能会出现材料击穿、受热分解、电腐蚀，甚至引燃等破坏现象。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种兼顾高阻燃性和高耐漏电性的、无卤阻燃增强聚丙烯及其制备方法，解决聚丙烯阻燃材料高阻燃性、高电绝缘性和高强度难以同时满足的难题，其优异的阻燃性能和电气性能可以替代ABS树脂、PC/ABS合金等用于生产插座、角形连接器、接线柱、电器面板、接线板等电子电器制品。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高耐漏电的无卤阻燃增强聚丙烯，所述聚丙烯包括由重量百分比计的如下成分：

聚丙烯54.5％-64.8％；玻璃纤维10％-15％；阻燃剂25％-30％；协效剂0.2％-0.5％。

优选地，所述玻璃纤维的长度为3mm-9mm。

优选地，所述阻燃剂为氮磷系无卤阻燃剂，包括磷酸三苯酯、三聚氰胺多聚磷酸盐、胶囊化包覆红磷其中的一种。

优选地，所述协效剂为以稀土元素铷为中心，表面沉积硅烷偶联剂的杂化物。

优选地，所述杂化物的制备方法包括以下步骤：

将1.5g的氧化铷于二甲苯溶解分散后，将2.0g的硅烷偶联剂加入，控制温度为80℃，恒温12h后，旋蒸出二甲苯溶剂，离心分离、过滤，重复三次，最后将洗净的化合物在110℃干燥12h。

本发明还提供一种如上所述的高耐漏电的无卤阻燃增强聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：按上述重量百分比将聚丙烯、玻璃纤维、阻燃剂和协效剂混和后加入到哈克转矩流变仪中，在160-180℃，50-80rpm下，共混3-5min。

本发明的有益效果是：1、无卤阻燃剂与传统成熟的卤素阻燃体系相比，大多具有填充量大，对材料力学性能影响大(如缺口冲击强度会大幅下降)等缺点。本发明中通过充分利用协效剂中的硅烷偶联剂的耦合结构，提高了阻燃体系、增强体系与基体的相容性，平衡了阻燃效率与力学性能之间的矛盾，可在达到阻燃性能指标的前提下，不损伤聚丙烯增强树脂的物理机械性能。