[发明专利]一种耐候阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于聚合物改性加工领域，具体涉及一种耐候阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用。所述耐候阻燃聚丙烯组合物，包括以下重量份计的组分：聚丙烯树脂32～85份、阻燃剂10～30份、协效阻燃剂4～10份、球形氯化镁0.1～4份、二茂铁0.1～2份、抗氧剂0.1～1份、滑石粉10～25份、加工助剂0.1～2份。本发明通过球形氯化镁、二茂铁间的相互作用，有效改善了聚丙烯材料的抗紫外性能，大幅度地改善十溴阻燃产品的耐候性能，同时超临界二氧化碳的引入能够促进原料组分间的充分反应，从而实现延长产品的抗热老化时间，提高产品使用寿命的技术效果，满足户外电器、户外安全设施等行业对于高品质阻燃材料的要求。

技术领域

本发明属于聚合物改性加工领域，具体涉及一种耐候阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚丙烯是大品种通用塑料，在汽车和家用电器等方面具有非常广泛的应用。聚丙烯的分子结构以C-H为主，容易燃烧，同时发热量大，容易蔓延，这使得改善聚丙烯的燃烧性能，降低燃烧危害成为安全领域一个迫切需求。近些年来，阻燃聚丙烯的应用不仅仅局限在室内，而且已经扩展到室外，如室外广告材料、室外装饰材料和大型体育场的塑料座椅等。但目前阻燃聚丙烯所使用的阻燃剂绝大部分是溴系阻燃剂，当阻燃聚丙烯产品受到日光照射时，阻燃剂中未反应的小分子及游离溴在紫外线作用下加速材料的降解，导致阻燃聚丙烯材料出现变色、阻燃性能下降等的问题。常用的解决方法有增加抗氧剂和耐候剂的含量，但效果却不显著。另外，科研人员曾尝试在材料中加入适量钛白粉，通过钛白粉的强遮光性掩盖黄变后的颜色，但此方法不适用于鲜色阻燃聚丙烯产品。

发明内容

本发明旨在提供一种耐候阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用，该耐候阻燃聚丙烯组合物能够提高阻燃剂的利用率，降低阻燃剂中小分子对材料降解的影响，增强材料的耐候性能和阻燃性能，延长产品的使用寿命。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种耐候阻燃聚丙烯组合物，包括以下重量份计的组分：聚丙烯树脂32～85份、阻燃剂10～30份、协效阻燃剂4～10份、球形氯化镁0.1～4份、二茂铁0.1～2份、抗氧剂0.1～1份、滑石粉10～25份、加工助剂0.1～2份。

优选地，所述耐候阻燃聚丙烯组合物，包括以下重量份计的组分：聚丙烯树脂53～62份、阻燃剂14～18份、协效阻燃剂5～6份、球形氯化镁1.2～2.4份、二茂铁0.3～0.5份、抗氧剂0.3～0.5份、滑石粉15～20份、加工助剂0.2～1份。所述滑石粉为本领域常规的滑石粉，所述滑石粉的常用粒径范围为1000～3000目。

优选地，所述耐候阻燃聚丙烯组合物，至少包含如下(1)和(2)中的一项：

(1)所述聚丙烯树脂为均聚聚丙烯、共聚聚丙烯、无规聚丙烯中的一种或多种；

(2)所述聚丙烯树脂在230℃、2.16kg测试条件下的熔融指数为10～40g/10min。

优选地，所述耐候阻燃聚丙烯组合物，至少包含如下(1)～(3)中的一项：

(1)所述阻燃剂为十溴二苯乙烷；

(2)所述协效阻燃剂为三氧化二锑；

(3)所述球形氯化镁的比表面积为20～25m²/g。其中比表面积的测试方法采用多点BET法测试计算。

优选地，所述抗氧剂为受阻酚抗氧剂、亚磷酸酯抗氧剂、三酮类抗氧剂、四(3-月桂基硫代丙酸酯)中的一种或多种。

优选地，所述加工助剂为润滑剂，更优选地，所述润滑剂选自芥酸酰胺、油酸酰胺、EBS酰胺类、PE蜡、硬脂酸盐中的一种或几种。