[发明专利]一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用，阻燃聚丙烯组合物包括以下重量份计的组分：聚丙烯树脂80‑110份、玻璃纤维14‑50份、相容剂1‑5份、阻燃剂10‑30份、三氧化二锑4‑10份、聚乙烯吡咯烷酮0.1‑0.5份、酚醛树脂1‑5份、抗氧化剂0.1‑1份和加工助剂0.1‑1份。所述阻燃聚丙烯组合物的制备方法包括以下步骤：按比例称量玻璃纤维以外的各组份均匀混合，从主喂料口加入挤出机，玻璃纤维由侧喂料口加入，同时将超临界二氧化碳在第三或第四节注入，所有组分进行混合挤出造粒，即得。本发明的阻燃聚丙烯组合物能达到较高的V‑0和V‑2阻燃等级，同时具有较高的拉伸强度和冲击强度，且具有的气味较小。

技术领域

本发明涉及聚合物改性加工领域，尤其涉及一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯(PP)作为一种热塑性塑料，由于其易加工，物理性质稳定等优点，被广泛应用于电子电工、家居装饰以及航空航天等领域。但是聚丙烯材料通常具有易燃性，极易引发火灾事故，造成人员伤亡和财产损失，大大限制了聚丙烯材料的应用领域。

阻燃聚丙烯是聚丙烯改性中的一个重要方向，也是现在备受关注的电器安全的重要应用材料。对于无填充阻燃体系，应用八溴醚或十溴二苯乙烷作为阻燃剂，但是在UL94的V0等级测试中，八溴醚经常做不到标准中所要求的不引燃脱脂棉的要求，增加阻燃剂含量，勉强可以达到要求，但却引起析出加剧等问题。在一些挤出级产品的加工中，八溴醚或八溴S醚因耐热不足，无法平衡加工便利性及阻燃剂分散问题，经常导致阻燃不合格、黄变现象发生。

并且，目前的玻纤增强阻燃PP加工中，玻纤是3mm长度，要经过双螺杆剪切为0.5mm左右，这个过程有大量的硬剪切，产生大量的热。但是八溴类阻燃剂不耐剪切，八溴类阻燃剂的热分解温度很低，在200℃就开始降解，而螺杆剪切产生的高温远高于这个温度，导致阻燃剂的热分解。由此产生以下三个问题：一是阻燃剂失效或大量失效；二是气味大幅增加：分解产生大量的小分子，在使用时气味大，同时因为含有溴，对身体造成损害；三是阻燃剂分解后析出严重，会腐蚀模具。

再者，由于八溴类阻燃剂是滴落型阻燃剂，需要将产生的热量带走，但通用的玻纤增强体系由于玻纤的作用，不能顺利滴落，导致燃烧时间延长，达不到 V0或V2的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供了一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法。该阻燃聚丙烯组合物能够有效降低八溴类阻燃剂在玻纤增强聚丙烯材料加工过程中的分解，避免材料气味大、材料腐蚀模具以及材料阻燃效率低的问题，得到的玻纤增强体系材料阻燃性能在制备成0.8mm规格时均能达到 V0等级，3.2mm规格的阻燃聚丙烯组合物也能达到V-2以上的阻燃标准，满足电器绝缘膜、家用电器等行业对于高品质阻燃材料的要求。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种阻燃聚丙烯组合物，包括以下重量份计的组分：聚丙烯树脂80-110份、玻璃纤维14-50份、相容剂1-5份、阻燃剂10-30份、三氧化二锑4-10份、聚乙烯吡咯烷酮0.1-0.5份、酚醛树脂1-5 份、抗氧化剂0.1-1份和加工助剂0.1-1份。

优选地，包括以下重量份计的组分：聚丙烯树脂90-100份、玻璃纤维40-44 份、相容剂2-3份、阻燃剂18-22份、三氧化二锑6-7份、聚乙烯吡咯烷酮0.2-0.4 份、酚醛树脂1.2-3份、抗氧化剂0.5-0.8份和加工助剂0.5-0.8份。

优选地，所述聚丙烯树脂在230℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为0.2-100g/10min。

优选地，所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维。无碱玻璃纤维与聚丙烯树脂制备得到的组合物具有更好的抗冲击性、耐环境、耐腐蚀性。