[发明专利]一种低卤阻燃聚丙烯组合物及其制备方法

说明书

本发明提供了一种低卤阻燃聚丙烯组合物及其制备方法，包括以下步骤：取十八水硫酸铝、尿素、山梨醇和水等反应得纳米铝晶须；在氯化镁溶液中加入PEG，混合均匀；用氨水‑氯化铵缓冲液调节溶液初始pH值，水浴恒温，向氯化镁溶液中缓慢滴加沉淀剂搅拌；反应结束后将悬浮液陈化，过滤；洗涤滤饼，烘干得纳米氢氧化镁晶须；将聚丙烯粒料干燥；将聚丙烯粒料进行热炼，添加偶联剂、纳米铝晶须、纳米氢氧化镁晶须和氢氧化镁，继续热炼至混合均匀；待混合完成后，放置于模具中，于平板硫化机中热压后再冷压成型；干燥即得。本发明的低卤阻燃聚丙烯组合物卤素阻燃剂含量低，属于低卤阻燃聚丙烯材料，环保性好，同时具有卓越的阻燃性能。

技术领域

本发明属于材料领域，具体涉及一种低卤阻燃聚丙烯组合物及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是一种应用广泛的热塑性塑料，具有结晶度高、结构规整、耐热性良好等优点，被广泛运用于日常生活中的各个领域。但纯聚丙烯树脂的极限氧指数（LOI）极低，仅为18%，且燃烧过程中会有大量熔滴产生，从而造成火势不断扩大，导致严重火灾事故的发生。针对聚丙烯材料易燃的问题，需要对聚丙烯进行阻燃改性。目前，聚丙烯阻燃剂种类较多，主要分为卤素阻燃剂和无卤阻燃剂，其中卤素阻燃剂在对聚合物阻燃的同时，放出有毒的烟、气体。因此危害环境和人类的健康，因此，生产低卤阻燃聚丙烯组合物和无卤阻燃聚丙烯组合物对于保护环境和人体健康具有重要的意义。

发明内容

要解决的技术问题：本发明的目的是提供一种低卤阻燃聚丙烯组合物及其制备方法，所制备的低卤阻燃聚丙烯组合物卤素阻燃剂含量低，属于低卤阻燃聚丙烯材料，环保性好，同时具有卓越的阻燃性能。

技术方案：一种低卤阻燃聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：

（1）取十八水硫酸铝、尿素、山梨醇和水混合均匀；

（2）用硝酸调pH值到3-5；

（3）放入高压釜中，升温至100-110℃内，反应6-8 h；

（4）将反应后的溶液过滤，滤渣烘干，得纳米铝晶须；

（5）在1.5 mol/L氯化镁溶液中加入PEG12000，超声震荡使混合均匀；

（6）用氨水-氯化铵缓冲液调节溶液初始pH值为8.5，40℃下水浴恒温，向氯化镁溶液中缓慢滴加沉淀剂，缓慢搅拌1-2 h；

（7）反应结束后将悬浮液在40-60℃下陈化24 h，过滤；

（8）用去离子水和无水乙醇洗涤滤饼，烘干得纳米氢氧化镁晶须；

（9）将聚丙烯粒料放入烘箱中在80℃下干燥2-3h；

（10）将聚丙烯粒料在开炼机辊轴上进行热炼，依次添加偶联剂、纳米铝晶须、纳米氢氧化镁晶须和氢氧化镁，继续热炼直至混合均匀；

（11）待混合完成后，取出的熔体放置于模具中，将模具置于平板硫化机中，在 10MPa压力下，热压 8min后再冷压 5min成型；

（12）室温干燥放置24h后得低卤阻燃聚丙烯组合物。

进一步的，所述步骤（1）中十八水硫酸铝：尿素：山梨醇：水的质量比为1:2-3：0.1-0.2:8-15。

进一步的，所述步骤（6）中沉淀剂为3 mol/L的氨水或3 mol/L的NaOH 溶液。

进一步的，所述步骤（10）中聚丙烯粒料：偶联剂：纳米铝晶须：纳米氢氧化镁晶须：氢氧化镁的质量比为70:5:10-20:10-20:2-5。

进一步的，所述步骤（10）中所述偶联剂为KH550，KH560，KH570。