[发明专利]一种自交联的阻燃聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自交联的阻燃聚丙烯材料及其制备方法，向反应容器中加入有机溶剂，然后通入丙烯气体，先加入第一催化剂反应一段时间后再加入3‑溴‑1‑丙烯单体和第二催化剂进行聚合反应，制得的聚丙烯材料分子链有聚丙烯硬段及聚丙烯、3‑溴‑1丙烯无规共聚的软段组成，其抗冲性能，阻燃性能优良，由于有微交联效果，所以熔体强度非常高，可以在家电、汽车等对阻燃性能有严格要求的产品中得到很好的应用。

技术领域

本发明涉及新型聚丙烯合成领域，具体的涉及一种自交联的阻燃聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯由于化学稳定性好，价格低，产品重量轻，可加工性强，在家电及汽车领域应用越来越广泛，尤其在近几年小家电市场持续上扬，聚丙烯的用量也越来越大，对聚丙烯的要求也越来越细化，如汽车家电等应用场景中既要求聚丙烯要有良好的阻燃性能又要求要有优异的力学性能，而传统的聚丙烯阻燃改性这两种性能通常不能兼得。

公开号CN200910310698.6中国专利公开了一种阻燃聚丙烯材料的制备方法，采用蛭石粉、膨胀型阻燃剂、聚丙烯、聚丙烯接枝马来酸酐进行熔融共混而得到。所得聚丙烯材料阻燃性能好，氧指数最高可达37(v％)，力学性能变化不大，成本更加低廉。

公开号CN1712444A中国专利公开了利用氢氧化镁为阻燃剂的无卤阻燃聚丙烯。氢氧化镁具有热稳定性好，无毒环保等优点，但其阻燃效率低，添加量大，与高分子相容性差，会对材料的力学性能带来负面影响。现下也有很多技术采用多聚磷酸胺、季戊四醇和三聚氰胺复配的膨胀性阻燃体系来阻燃聚丙烯，但由于多聚磷酸铵和季戊四醇的吸湿性能，此类阻燃体系在聚丙烯中的应用也得到了限制。

目前阻燃聚丙烯主要是在后加工过程中加入阻燃剂从而达到阻燃效果，但是通常情况下阻燃剂的加入会使聚丙烯的力学性能显著下降或者会带来一些负面影响。

发明内容

为达到上述目的，本发明提供一种自交联的阻燃聚丙烯材料，使其不仅具有优异的阻燃效果，而且聚丙烯材料具有微交联效果，材料的熔体强度高，力学性能也有明显提升。

为了实现以上发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自交联的阻燃聚丙烯材料的制备方法，向反应容器中加入有机溶剂，然后通入丙烯气体，先加入第一催化剂反应一段时间后再加入3-溴-1丙烯单体和第二催化剂进行聚合反应。

所述有机溶剂为5～10个碳原子的烷烃和/或6～10个碳原子的芳香烃；5～10个碳原子的烷烃选自正戊烷、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷中的一种或多种，6～10个碳原子的芳香烃有机溶剂选自苯、甲苯、二甲苯、乙苯、正丙苯、异丙苯中的一种或多种。

进一步地，加入的3-溴-1-丙烯单体的总质量与有机溶剂的质量比优选为5～100：100；第一次聚合反应温度优选为30℃～80℃，聚合表压为0.1～4MPa；聚合时间优选为0.1～0.5小时，第二次聚合反应温度为30℃～80℃，聚合表压为0.1～4MPa；聚合时间为0.1～0.5h。

进一步地，所述第一催化剂包括主催化剂一和助催化剂一，主催化剂一为Ziegler-Natta催化剂，Ziegler-Natta催化剂优选过渡金属氯化物或氯氧化物；过渡金属选自Ti(钛)、V(钒)中的一种或多种；进一步优选地，所述钛的化合物选自TiCl₃、TiCl₄和TiOCl₂中的一种或多种，所述钒的化合物选自VCl₃、VCl₄和VOCl₃中的一种或多种。

所述助催化剂一包括烷基铝化合物、卤代烷基铝或多卤代烷基铝中的一种或多种，优选三烷基铝或由三烷基铝与卤代烷基铝或多卤代烷基铝组成的混合物，其中，所述三烷基铝优选三乙基铝、三异丁基铝、三正丁基铝、三正己基铝、三正辛基铝中的至少一种，所述卤代烷基铝优选二乙基氯化铝；所述多卤代烷基铝优选三乙基三氯化二铝。