[发明专利]一种含磷阻燃刚性聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开一种含磷阻燃刚性聚丙烯材料及其制备方法；含磷阻燃刚性聚丙烯材料按重量份的组分组成为：100质量份聚丙烯接枝含磷阻燃剂，5～20质量份增韧剂，0.5～1.5质量份复合抗氧剂；本发明通过在聚丙烯分子链上接枝阻燃剂制备得到的含磷阻燃刚性聚丙烯材料，使聚丙烯分子具有阻燃性，克服了阻燃剂分散的均匀性不易保证、难以避免阻燃成分的流失和直接影响制品的长期阻燃性能的问题，且所接枝的阻燃剂的分子上含有大量的苯环，阻燃剂的引入提高了聚丙烯的刚性。

技术领域

本发明属高分子化学合成领域，具体涉及一种含磷阻燃刚性聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯是丙烯加聚反应而成的聚合物，系白色蜡状材料，外观透明而轻，密度为0.89～0.91g/cm³，易燃，熔点165℃，在155℃左右软化，使用温度范围为-30～140℃，在80℃以下能耐酸、碱、盐液及多种有机溶剂的腐蚀，能在高温和氧化作用下分解，聚丙烯广泛应用于服装、毛毯等纤维制品、医疗器械、汽车、自行车、零件、输送管道、化工容器等生产，也用于食品、药品包装。

聚丙烯分子链由碳氢元素组成，容易燃烧，不具有阻燃性，在制备聚丙烯材料中，通常会添加阻燃剂，如中国专利CN107216542B公开了无卤阻燃聚丙烯材料，通过在聚丙烯材料中添加双磷酸哌嗪、季戊四醇双磷酸酯密胺盐、三聚氰胺氰尿酸盐、有机蒙脱土阻燃剂，得到一种具有良好的阻燃协同作用和良好的耐高温性，尤其是无需任何处理即能够获得良好的耐水解析出性能，使阻燃体系在其成型加工过程中不易水解析出的阻燃聚丙烯。

上述发明专利是将阻燃剂以物理混合方法添加入聚丙烯基材中，由于阻燃剂分子与聚丙烯基材之间结合作用较弱，阻燃剂分散的均匀性不易保证，此外也难以避免阻燃成分的流失问题，直接影响制品的长期阻燃性能。基于上述陈述，本发明提出了一种含磷阻燃刚性聚丙烯材料及其制备方法。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种含磷阻燃刚性聚丙烯材料及其制备方法，通过在聚丙烯分子链间接枝阻燃剂，使聚丙烯分子具有阻燃性，所接枝的阻燃剂的分子上含有大量的苯环，阻燃剂的引入提高了聚丙烯的刚性。

本发明的目的在于提供一种含磷阻燃刚性聚丙烯材料。

本发明的另一目在于是提供上述含磷阻燃刚性聚丙烯材料的制备方法。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

含磷阻燃刚性聚丙烯材料的制备方法如下：

按重量份的组分组成：100质量份聚丙烯接枝含磷阻燃剂，5～20质量份增韧剂，0.5～1.5质量份复合抗氧剂在高速混合机中进行常温混合挤出、直至混合所产生的摩擦热使得物料温度升高至90℃～100℃，出料冷却和将冷却后的混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经水槽冷却、牵引进入切粒机造粒，得含磷阻燃刚性聚丙烯材料。

所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物。

所述复合抗氧剂由抗氧剂1010和抗氧剂168按照2:3的重量比组成。

所述聚丙烯接枝含磷阻燃剂，其结构式如下式(I)所示：

式中，

上述聚丙烯接枝含磷阻燃剂的反应流程及制备方法如下：

上述聚丙烯接枝含磷阻燃剂的制备方法如下：

1.将9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物和二羟基二苯甲酮加入圆底烧瓶中，190℃加热熔融，不断搅拌下反应4h，反应物冷却到室温，DMAc/THF重结晶，THF冲洗，真空干燥，得含磷阻燃剂。