[發明專利]無表面析出阻燃聚丙烯復合物及其制備方法

有效

• 申請號: 201010154587.3
• 申請日: 2010-04-23
• 公開（公告）號: CN101880420A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 彭維禮
• 申請（專利權）人: 上海美萊珀化工材料科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08K13/02;C08K5/5313;C08K5/3492;C08K5/01;C08K3/22;C08K3/24;C08K3/38;C08K5/14;C08K3/26;C08L23/06;C08L25/06
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技術領域

本發明涉及一種無表面析出阻燃聚丙烯復合物及其制備方法。

背景技術

聚丙烯(PP)因其優異的綜合性能和良好的性能價格比、寬泛的加工成型條件而成為廣泛應用的通用塑料之一。但聚丙烯易燃燒，其極限氧指數為17.0-18.0％，在空氣中著火后不能熄滅，因此對用于易產生火災的設施和場所，聚丙烯必須進行阻燃改性。

聚丙烯的阻燃改性可通過加入具有延緩燃燒化學和物理反應過程的阻燃劑來實現。就現有技術而言，用于聚丙烯的阻燃劑有鹵素阻燃劑和無鹵素阻燃劑，也可以是鹵素阻燃劑和無鹵素阻燃劑的復配物。隨著人們對提升材料安全性和減少其對環保影響要求的提高，阻燃材料的高效低鹵素化，甚至無鹵素化是今后發展的重點方向。聚丙烯用無鹵素阻燃劑近年來取得了一定進展，但目前使用的磷-氮膨脹型、金屬氫氧化物、紅磷、膨脹石墨、有機硅-無機化合物等無鹵素阻燃體系，都存在阻燃劑添加量大，對材料性能影響大等缺陷，因此廣泛應用還存在很大的局限性，因此當前高效環保的阻燃聚丙烯仍然以鹵素阻燃劑為主。

可用于聚丙烯的鹵素阻燃劑有氯系阻燃劑和溴系阻燃劑，由于氯系阻燃劑的阻燃效率或者是耐熱性不足(如氯化石蠟)因此在阻燃聚丙烯中極少使用。當前聚丙烯阻燃使用的溴系阻燃劑有十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、三(2，3-二溴丙基)異氰尿酸酯(TBC)、1，2-雙(四溴鄰苯二甲酰亞胺)乙烷(BT93)、四溴雙酚A二(2，3-二溴丙基)醚(OBE，在中國簡稱八溴醚)、六溴環十二烷(HBCD)、四溴雙酚S二(2，3-二溴丙基)醚(在中國簡稱八溴S醚)等。采用上述阻燃劑與銻氧化物復配用于聚丙烯阻燃大多數為成熟的公知技術，以十溴二苯醚、十溴二苯乙烷等阻燃聚丙烯，因添加量大而影響材料力學性能，TBC和BT93阻燃效率一般且價格貴，OBE等阻燃效率高但易從阻燃聚丙烯表面析出。近年來，國內外高效的聚丙烯用阻燃劑為八溴S醚，如中國專利200610029852，美國專利6780914和7067576等報道了采用八溴S醚與三氧化二銻復配體系來阻燃聚丙烯，雖然其阻燃效率較高，耐析出性良好，但由于生產八溴S醚的雙酚S原料來源有限(主要是生產過程污染嚴重)，因此價高，市場供應難以保障。

發明內容

本發明的目的是提供一種無表面析出阻燃聚丙烯復合物及其制備方法，本發明的無表面析出阻燃聚丙烯復合物的組分和重量百分數包括：聚丙烯樹脂70-98.5％、三聚氰胺氫溴酸鹽1-15％、次膦酸鹽0.3-7％、阻燃增效劑0.2-4％、阻燃協效劑0-2％、抗氧劑0-1％和加工助劑0-1％。本發明的阻燃聚丙烯復合物的制備方法，是將聚丙烯樹脂、三聚氰胺氫溴酸鹽、次膦酸鹽、阻燃增效劑、阻燃協效劑、抗氧劑和加工助劑按比例稱量后混合均勻，然后將上述混合物熔融混煉，造粒、干燥后即得到無表面析出阻燃聚丙烯復合物。本發明的阻燃聚丙烯復合物，阻燃等級可達到UL94?V-0，阻燃效率高，流動性好，不析出，可滿足建材、電器外殼、插座、波紋管和燈飾燈具等用阻燃材料的使用要求。

本發明的無表面析出阻燃聚丙烯復合物，其組分及重量百分數包括：

聚丙烯樹脂?70-98.5％，

三聚氰胺氫溴酸鹽(MHB)?1-15％，

次膦酸鹽?0.3-7％，

阻燃增效劑?0.2-4％，

阻燃協效劑?0-2％，

抗氧劑?0-1％，

加工助劑?0-1％；

所述的聚丙烯樹脂是指均聚PP和共聚PP；

所述的次膦酸鹽指具有如下結構(I)的化合物：

其中，R₁＝H、C1-12烷基或芳香基，R₂＝H、C1-12烷基、烷氧基、芳香基或芳氧基；M＝K、Na、Li、Mg、Zn、Al、Ca、Ba、Sn、Sb、Bi或者是氨基胍鹽或胺離子；所述的次膦酸鹽是上述結構中的一種或兩種及以上的混合物；

所述的阻燃增效劑是指具有如下結構的化合物(III)、化合物(IV)或有機過氧化物中的一種或其混合物；

其中，R₃、R₄、R₅或R₆分別都是C1-12烷基、烷氧基、芳香基或芳香氧基中的一種；X或Y為H、C1-12烷基、烷氧基、芳香基、芳香氧基、鹵素、硝基、磺酸基、巰基或多取代芳香基；