[发明专利]一种高灼热丝阻燃可逆变色PP材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高灼热丝阻燃可逆变色PP材料及其制备方法。由以下质量百分比的原料组成：PP树脂55％～80％，相容增韧剂2％～5％，无卤阻燃剂5％～10％，空心玻璃微珠5％～10％，晶须材料5％～20％，润滑剂0.5％～2％，抗氧剂0.4％～1％，感温色粉0.5％～5％。本发明采用所述的高灼热丝阻燃可逆变色PP材料制备得到的插排和充电头置于不适宜的安装环境以及过电流状态下而导致过热状态时，材料会响应预定的耐热温度范围而改变为预定的颜色从而起到警示的作用，排除安全隐患。

技术领域

本发明涉及高分子领域，尤其涉及一种高灼热丝阻燃可逆变色PP材料及其制备方法。

背景技术

对于墙壁开关、插座和充电头，阻燃性能是否合格将直接关系到用户使用该产品的安全性。劣质的墙壁开关、插座和充电头在使用过程中经常会出现冒火花的现象，很有可能导致触电和火灾的发生。而灼热丝试验是用于模拟技术评定灼热元件、过载电阻或点火源，在短时间内所造成热应力，用模拟技术评定着火危险性。

墙壁开关、插座和充电头对材料的要求是：要具有高强度、高韧性、高抗热性、高阻燃、高灼热丝等。行业内常规选材方案是使用阻燃ABS材料、阻燃PC材料。随着材料技术的进步，近几年新兴起了一种插座材料，即超韧轻质环保阻燃聚丙烯，同样具备要具有高强度、高韧性、高抗热性、高阻燃、高灼热丝，值得强调的是，该阻燃PP材料在高电绝缘性、耐漏电起痕、加工成型、轻质低密度方面都明显优于阻燃ABS、阻燃PC材料，已经被广泛地被国内知名插座品牌所采纳。然而，有个问题，PP材质的排插在寒冷的季节会容易在受到撞击或跌落时开裂，进而导致内部破损短路。中国专利CN107177094A公布了一种超韧阻燃PP，按重量百分比计，其原料组成为PP 40-60％、阻燃剂5-20％、增韧剂10-20％、阻燃协效剂10-20％、相容剂2-10％、抗氧抗铜剂0.1-1％，但是，该发明提供的超韧阻燃PP中阻燃剂添加量过高，阻燃剂添加量过高会导致阻燃PP的韧性下降，耐灼热丝方面存在不足。

另一方面，插座和充电头等在充电的过程中由于充电时间和环境的影响，很容易导致高分子材料温度升高而没有警示，存在烫伤使用人的隐患。为此，有必要推出适用于墙壁开关、插座和充电头等产品的PP材料，保证其有优越的阻燃性能、高灼热丝并且材料在达到相应的温度后能够具有变色功能达到警示作用，这在电子电器中应用前景是非常巨大的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于墙壁开关、插座和充电头等产品的高灼热丝阻燃可逆变色PP材料，保证其有优越的阻燃性能、高灼热丝并且材料在达到相应的温度后能够具有变色功能达到警示作用。

为实现上述目的，本发明提供一种高灼热丝阻燃可逆变色PP材料，由以下质量百分比的原料组成：PP树脂55％～80％，相容增韧剂2％～5％，无卤阻燃剂5％～10％，空心玻璃微珠5％～10％，晶须材料5％～20％，润滑剂0.5％～2％，抗氧剂0.4％～1％，感温色粉0.5％～5％。

所述的PP树脂为均聚PP和共聚PP的复配物，其比例为6:1～3:1，均聚PP为T30S、V30G、Y600、K1008、1100或1120；共聚PP为K8003、K7726、K7926、K8025或K9927。使复合材料具有平衡的刚性和韧性。

所述的相容增韧剂为POE接枝马来酸酐，使复合材料具有较好的韧性，还能在聚丙烯和阻燃剂中起到界面相容作用。

所述的无卤阻燃剂为三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、烷基次磷酸盐、次磷酸盐、聚磷酸铵、焦磷酸哌嗪体系复配阻燃剂中的一种或一种以上的混合物。

所述的空心玻璃微珠为用硅烷偶联剂处理进行活化处理，优选美国3M的H20/1000或者H50/10000空心玻璃微珠。可增强PP和空心玻璃微珠的界面结合力，从而提高空心玻璃微珠与PP之间的有效填充量，进而提高阻燃性能；同时空心玻璃微珠与无卤阻燃剂复配，能够促进炭层形成，进而起到隔热及减缓可燃气体逸出的作用。