[发明专利]一种阻燃PP材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃PP材料及其制备方法，属于阻燃塑料技术领域。所述PP材料包括以下原料：PP颗粒、有机阻燃剂和辅助剂；所述有机阻燃剂以1,1,3,3‑四甲基二硅氧烷为A2单体，以三[(烯丙基氧基)甲基]氧化膦为B3单体，发生硅氢加成聚合反应得中间产物，该中间产物含有大量的双键，再以KH‑590为封端剂，利用双键和硫醇键的反应获得，可知该有机阻燃剂的骨架是以硅氧键和磷氧键为主，易与材料中的氢产生氢键，同时引入的封端硅氧烷具有低的表面能特性，与PP之间相容性好，使得该有机阻燃剂在PP中形成含有大量氢键的互穿网络结构，提高PP材料的韧性、热稳定性和阻燃性。

技术领域

本发明属于阻燃塑料技术领域，具体地，涉及一种阻燃PP材料及其制备方法。

背景技术

聚丙烯(简称PP)具有较低的密度，良好的耐热性能，优良的抗弯曲疲劳性，优异的化学稳定性和电性能等优点，因此广泛应用于汽车、家电产品、办公用品、电子电器等领域。PP虽然具有良好的耐热性能，但是其本身并不具备阻燃性能，通常情况下是通过外加阻燃剂来提高PP材料的阻燃性能。现有的阻燃剂分为无机阻燃剂和有机阻燃剂，添加无机阻燃剂时，通常会遇到因无机材料在PP材料体系中分散性，而造成PP材料加工性能的降低。有机阻燃剂种类繁多，部分为含卤有机物，易造成二次污染，逐渐被市场淘汰，新兴无卤的有机阻燃剂分为有机氮阻燃剂、有机磷阻燃剂和有机硅阻燃等。但是PP属于极性低的聚合物，其与有机阻燃剂也存在相容性问题，而造成PP材料加工性能的降低。

因此，提供一种加工性优且阻燃好的阻燃PP材料是目前阻燃PP材料需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃PP材料及其制备方法，以解决背景技术中的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种阻燃PP材料，包括以下原料：PP颗粒、有机阻燃剂和辅助剂。

进一步地，所述有机阻燃剂为含有硅氧烷和磷氧键、硅氧键的超支化聚合物，具有硅氧烷的低表面能特性以及超支化聚合物相容性优的特性，与PP颗粒相容性好，且能够发挥有机阻燃剂快速成炭以及隔热隔氧特性，磷系阻燃剂特性，其提高了阻燃PP材料加工性能和阻燃性能。

进一步地，所述有机阻燃剂包括以下步骤制成：

将1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、四氢呋喃、铂催化剂依次加入反应容器中，升温至60℃，搅拌加入含有三[(烯丙基氧基)甲基]氧化膦的四氢呋喃，加完后，加热至回流，并持续回流反应12h，冷却室温，通氮气保护，在-2-0℃下，加入KH-590，加完后，升温至20-40℃，并持续搅拌反应4-6h，然后在40℃下减压旋蒸，得有机阻燃剂，其中，1,1,3,3-四甲基二硅氧烷、三(烯丙基氧基)甲基)氧化膦、KH-590的摩尔比为 3:3-4:3-6。

在上述反应中，以1,1,3,3-四甲基二硅氧烷为A2(硅氢键)单体，以三[(烯丙基氧基)甲基]氧化膦为B3(双键)单体，在铂催化剂的作用下，发生硅氢加成聚合反应得中间产物，该中间产物中含有大量的双键，再以KH-590为封端剂，利用双键和硫醇键的反应得有机助燃剂，可知该有机阻燃剂为一种超支化聚合物，其骨架是以硅氧键和磷氧键为主，易与材料中的氢产生氢键，同时引入的封端硅氧烷具有低的表面能特性，与 PP之间相容性好，使得该超支化聚合物在PP中形成含有大量氢键的互穿网络结构，使得PP材料具有良好的整体性，提高PP材料的韧性、热稳定性和阻燃性。

进一步地，所述铂催化剂为本领域技术人员熟知的铂催化剂，如铂炭催化剂、埃洛石固载铂催化剂、氯铂酸等。

进一步地，所述三[(烯丙基氧基)甲基]氧化膦是以三(羟甲基)氧化膦和丙烯酸为反应底物，以对甲苯磺酸为催化剂，以甲苯、苯、四氢呋喃中的一种或几种为溶剂，经加热至60-70℃反应获得。

进一步地，所述三[(烯丙基氧基)甲基]氧化膦通过下述步骤制成：