[发明专利]一种聚丙烯阻燃母粒、其制备方法和阻燃聚丙烯

说明书

本发明提供了一聚丙烯阻燃母粒的制备方法，包括：A)磷酸和季戊四醇加热反应，得到季戊四醇磷酸酯；B)所述季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺混合密炼进行成盐反应，得到阻燃剂；C)阻燃剂与聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混合、密炼、挤出、造粒即得聚丙烯阻燃母粒。本发明在季戊四醇磷酸酯三聚氰胺盐的合成过程中加入少量聚丙烯，通过密炼机的混炼、挤出造粒制备了集酸源、碳源、气源于一体的聚丙烯无卤阻燃母粒。本发明产品在阻燃剂反应合成过程中直接制备，减少了粉尘污染，减少了粉体团聚，提高了阻燃剂在基材中的分散程度。同时母粒中阻燃剂浓度提高到了90％～95％，降低了母粒的生产成本。本发明中制备的阻燃聚丙烯具有很好的耐水性能。

技术领域

本发明涉及阻燃母粒材料制备领域，尤其是涉及一种聚丙烯阻燃母粒、其制备方法和阻燃聚丙烯。

背景技术

聚丙烯(PP)作为一种通用塑料，由于其优异的热稳定性能、化学稳定性、电绝缘性能和耐候性等已被广泛应用于人们的日常生活。可用注塑、挤塑、吹塑等方法进行加工。在家电、汽车、智能家居、建筑建材等领域有着广泛应用。

但PP氧指数只有18％左右，属于易燃材料。在燃烧过程中会释放大量的热和烟，并且伴有熔滴，极易引燃周围物品，给生命与财产造成极大伤害。

为了避免火灾，很多领域都要求必须具有阻燃性。而PP的高结晶和易燃性使其达到高阻燃等级又特别困难。因此，有必要对PP进行阻燃研究。

用于PP阻燃的包含卤系阻燃剂、无机阻燃剂、膨胀型阻燃剂等。卤系阻燃剂阻燃效果优异，但在燃烧过程中会产生大量烟雾和腐蚀性气体，危害人类身体健康。无机金属氢氧化物环保五毒，但其阻燃效率低，需要较高添加量方能达到阻燃效果，严重影响材料的机械性能。无卤磷氮膨胀型阻燃剂低烟低毒、环保高效，是比较理想的PP阻燃剂。但目前现有的膨胀型阻燃剂仍存在耐水性能差、对机械性能影响大的缺点。另外，由于聚丙烯用的膨胀型阻燃剂多为粉体，在配料、混合、生产过程中往往会产生大量的粉尘污染，恶化环境，危害人类身体健康，对螺杆造成磨损。

因此，提供一种阻燃效率高、耐水性能好的聚丙烯阻燃母粒是非常必要的。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种聚丙烯阻燃母粒，本发明制备的聚丙烯阻燃母粒制备的阻燃聚丙烯阻燃效率高、耐水性能好。

本发明提供了一种聚丙烯阻燃母粒的制备方法，包括：

A)磷酸和季戊四醇加热反应，得到季戊四醇磷酸酯；

B)所述季戊四醇磷酸酯和三聚氰胺混合密炼进行成盐反应，得到阻燃剂；

C)阻燃剂与聚丙烯、抗氧剂和润滑剂混合、密炼、挤出、造粒即得聚丙烯阻燃母粒。

优选的，所述磷酸与季戊四醇的摩尔比为1.95:1～2.05:1；所述三聚氰胺与季戊四醇的摩尔比为1.95:1～2.05:1。

优选的，所述阻燃剂占聚丙烯阻燃母粒的质量百分比为90％～95％。

优选的，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂245、抗氧剂1098、DLTP或DSTP中的一种或几种；所述润滑剂为EBS、蒙旦蜡、硬脂酸或硬脂酸锌中的一种或几种。

优选的，步骤A)所述加热反应的温度为80～100℃；时间为4～8h。

优选的，步骤B)所述成盐反应的温度为180～220℃。

本发明提供了一种聚丙烯阻燃母粒，由上述技术方案任一项所述的制备方法制备得到。

本发明提供了一种无卤阻燃母粒的应用，包括上述技术方案任一项所述的制备方法制备得到的聚丙烯阻燃母粒、聚丙烯和助剂。