[發明專利]一種聚丙烯專用無鹵阻燃母粒及其制備方法

無效

• 申請號: 201210074228.6
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN102604226A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 任萍
• 申請（專利權）人: 廣州市聚賽龍工程塑料有限公司;廣州京英塑料有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L53/00;C08L23/14;C08J3/22;B29B7/28;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛

技術領域

本發明公開了一種聚丙烯專用無鹵阻燃母粒的制備方法。

背景技術

阻燃母粒也稱阻燃母料、防火母粒。在國外稱其為“濃縮物”，意之阻燃劑的濃縮。阻燃母粒產生已經有幾十年歷史，其最初主要是解決阻燃劑粉料使用過程中分散不均，揚塵污染嚴重的問題，經過多年的發展，大量科學手段和新型技術的應用，人們對阻燃母粒的研究已經不僅僅局限與分散、防止污染這些常規問題上了。其已經形成一個獨立學科并發展成為一個獨立的行業。大量的技術研究和應用使阻燃母粒成為高科技、高技術型的產品。

現有的阻燃技術都是通過直接添加阻燃劑賦予聚烯烴阻燃性能。目前，常用的無鹵阻燃劑主要有無機阻燃劑和磷氮類膨脹型阻燃劑，而無機阻燃劑由于與聚烯烴樹脂的相容性差，阻燃效率低，只有在大量填充時才具有一定的阻燃效果，而這樣會嚴重損害聚烯烴的力學性能和加工性能。為了克服無機類阻燃劑阻燃效率太低這一缺點，通常在聚烯烴樹脂中采用阻燃效率較高的磷氮類無鹵阻燃劑，這類阻燃劑在受熱時表面能形成一層致密泡沫炭層，起到隔熱、隔氧、抑煙，又能防止熔滴，具有良好的阻燃性能，而且燃燒時無鹵、低毒和無腐蝕性氣體產生，屬于環保型的阻燃體系，所以發展十分迅速。

由于這種磷氮類阻燃劑一般都為粉體，而且其細度一般在400目以上，在稱量、混合、造粒過程中容易產生大量的粉塵污染，惡化生產環境，對人體健康造成很大危害，而且會對加工設備造成一定程度的磨損。而且磷氮類阻燃劑都具有吸濕性較強、熱穩定性不高、與聚烯烴樹脂的相容性較差的問題，導致阻燃材料對水分較敏感、易發泡和降解、阻燃劑在樹脂中分散性較差和在一定程度上損害材料的加工性能和物理機械性能的缺點。

目前國內關于無鹵阻燃母粒的研究主要有：中國專利CN101643649公開了一種膨脹型無鹵阻燃劑及采用該阻燃劑的阻燃母粒，該阻燃母粒采用了低分子的二氨基二苯甲烷、磷化物等，容易在聚烯烴樹脂中遷移，而且制備的阻燃母粒含量較低，只有50-65%。專利CN102212228A制備了一種無鹵阻燃聚丙烯母料，制備的母粒含量較低，只有40-60%，而且采用雙螺桿的加工方法，會造成較大的粉塵污染。專利CN1159355C公開了一種制備了聚烯烴非鹵阻燃母粒的制備方法，該方法是采用化學的方法在阻燃劑分子上引入了極性基團，從而在結構上改善阻燃劑與聚烯烴樹脂的相容性，采用化學的方法難以控制反應條件，產品質量難以穩定。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷和不足，提供一種聚丙烯專用無鹵阻燃母粒及其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種聚丙烯專用無鹵阻燃母粒，由以下質量百分比的組分制成：

磷氮類無鹵阻燃劑75～90％

載體??8～22％

改性乙撐雙脂肪酸酰胺0.1～5％。

載體是作為該阻燃母粒的載體，主要作用是把磷氮類無鹵阻燃劑粉體粘合起來，以得到顆粒狀的無鹵阻燃劑母料；改性乙撐雙脂肪酸酰胺的作用一方面是減少物料與設備之間的磨損，另一方面是提高無鹵阻燃劑粉體在載體中的分散效果，同時由于具有親油、親水性，可以增加無鹵阻燃劑粉體和載體的相容性，從而提高其界面粘結力，增加復合材料的阻燃性能和物理機械性能。

在上述聚丙烯專用無鹵阻燃母粒中，所述磷氮類無鹵阻燃劑是指采用化學合成的方法制備的磷、氮、碳元素為主的三位一體的大分子化合物，其聚合度大于2000，粉狀固體的平均粒徑為5～25μm，濕法白度70～95，磷元素含量18-25%，氮元素含量15-35%。

在上述聚丙烯專用無鹵阻燃母粒中，所述載體為聚丙烯，包括均聚聚丙烯（PPH）、嵌段共聚聚丙烯（PPC）、無規共聚聚丙烯（PPR）、三元共聚聚丙烯的一種或兩種，聚丙烯的熔融指數為20～100g/10min，230℃,2.16KG。

在上述聚丙烯專用無鹵阻燃母粒中，所述改性乙撐雙脂肪酸酰胺是以乙撐雙脂肪酸酰胺（EBS）為基料，在催化劑的作用下，含有極性基團的反應性單體與EBS反應形成的BAB型共聚物。

上述聚丙烯專用無鹵阻燃母粒的制備方法，包括如下步驟：

（1）將磷氮類無鹵阻燃劑、載體、改性乙撐雙脂肪酸酰胺按配比準確稱量；

（2）先將載體、改性乙撐雙脂肪酸酰胺加入到加壓式翻轉密煉機中，控制密煉室內的溫度為150～190℃，轉子轉速為20～80r/min，密煉時間為3～15min，待物料熔融后分三次將磷氮類無鹵阻燃劑粉體加入到密煉機中，每次投料間隔2～5min；物料全部加入后再密煉5～15min；