[發明專利]一種高灼熱絲不起燃聚丙烯復合材料及其生產方法

有效

• 申請號: 201310025500.6
• 申請日: 2013-01-24
• 公開（公告）號: CN103122101A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 張翼翔;龔文幸;張秀芹;何燕嶺
• 申請（專利權）人: 廣東聚石化學股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L83/04;C08K9/10;C08K7/14;C08K5/098
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;李志強

技術領域

??本發明涉及塑料阻燃領域，尤其涉及一種高灼熱絲不起燃聚丙烯復合材料，本發明還涉及該高灼熱絲不起燃聚丙烯復合材料的生產方法。?

背景技術

聚丙烯是五大通用塑料之一，廣泛運用與家電、汽車、醫療器械領域。但是與其他塑膠一樣，具有易燃的特性，在人民群眾愈發重視生命安全的環境下，防火、環保是聚丙烯發展的主要方向。?

灼熱絲阻燃試驗是比較好的檢驗方法。灼熱絲阻燃試驗主要用于模擬熱元件過過載電阻等熱源在短時間內所造成的熱力點，評定引起著火并起燃的可能性。?

現在阻燃改性的聚丙烯材料已廣泛地應用于電子電工產品與家用電器中，國內外采用的阻燃體系大部分為溴銻、無機氫氧化物填充型阻燃、以及普通氮磷膨脹型阻燃劑，防火測試依然集中在明火燃燒垂直水平燃燒上。這些阻燃體系雖然能做到UL?94?V-0，但是這些阻燃聚丙烯材料中，有些是無鹵體系的，具有阻燃效率低、耐候性差和阻燃劑添加量大導致拉伸強度大幅度下降等缺點；有些是含鹵體系的，在燃燒時產生有害濃煙。?

發明內容

本發明提出一種具有輕質、拉伸強度大、無鹵、低煙、無析出等特點的高灼熱絲不起燃聚丙烯復合材料；同時，本發明還提供該高灼熱絲不起燃聚丙烯復合材料的生產方法。?

本發明是通過以下技術方案實現的：一種高灼熱絲不起燃聚丙烯復合材料，組分和組分數量份為聚丙烯100份、復配阻燃劑5~10份，其中復配阻燃劑由下列重量份的組分構成：自由基引發劑5~10份、粒徑小于2.86μm的磨碎玻璃纖維100份、微膠包裹的氫溴酸鹽阻燃劑35~70份、硅酮聚合物10~30份、硬脂酸鎂2~8份。其中，所述微膠包裹的氫溴酸鹽阻燃劑為氰尿酸三聚氰胺鹽MCA包裹的氫溴酸鹽阻燃劑，所述徑小于2.86μm的磨碎玻璃纖維由原絲直徑為6μm的連續玻璃纖維制成。?

所述自由基引發劑為市購，而氫溴酸鹽阻燃劑包括：所述的二苯胍氫溴酸鹽、叔丁胺基氫溴酸鹽、氰基三聚氰胺氫溴酸鹽、聚乙烯胺基氫溴酸鹽、乙基三聚氰胺氫溴酸鹽、異丁基三聚氰胺氫溴酸鹽、三聚氰胺氫溴酸鹽、苯代三聚氰胺氫溴酸鹽、乙氧基三聚氰胺氰溴酸鹽、環己胺氫溴酸鹽、二乙胺氫溴酸鹽、三乙胺氫溴酸鹽、吡啶氫溴酸鹽、2-溴乙胺氫溴酸鹽、甲醛聚三聚氰胺氫溴酸鹽、2-氨基噻唑啉氫溴酸鹽、[3-(二甲基氨基)丙基]三苯基磷溴化物氫溴酸鹽、3-羥基酪胺氫溴酸鹽、甲氧基三聚氰胺氫溴酸鹽、二甲基次磷酸基三聚氰胺氫溴酸鹽、二乙基次磷酸基三聚氰胺氫溴酸鹽、甲基三聚氰胺氫溴酸鹽、環己基三聚氰胺氫溴酸鹽、硅烷基三聚氰胺氫溴酸鹽中的一種或兩種以上。?

高灼熱絲不起燃聚丙烯復合材料的生成方法是：首先按配方比例稱取聚丙烯、磨碎玻璃纖維、氫溴酸鹽阻燃劑、硅酮聚合物、硬脂酸鎂，將原料混合均勻，將上述混合物加入雙螺桿擠出機進行物理熔融共混擠出、抽粒、冷卻、切粒、干燥、批混，即可得到輕質高灼熱絲不起燃聚丙烯復合材料。?

所述雙螺桿擠出機長徑比為28-32：1，加工溫度為180-200℃，螺桿主機轉速480-500轉/分鐘。所有材料經高混機混合均勻后，經過雙螺桿擠出機擠出造粒。螺桿組合中避免高剪切集中出現，避免剪切升溫，使自由基引發劑提前反應，降低材料物性；混煉可適當增多，使各組分在基體樹脂中分散均勻，使材料表面光澤發亮。冷卻水路、電磁閥工作正常，以保證整體溫度控制穩定在180-200℃，避免局部溫度升高。?

本發明中的氫溴酸鹽阻燃劑、硅酮聚合物提高阻燃成分與聚丙烯基體的互滲性，促進碳層的生成，形成有效的固相阻隔。玻璃纖維粉的主要成分為二氧化硅，抵御長期停留于灼熱絲施加點。一旦固相碳層被擊穿，自由基引發劑在高溫下起作用，使聚丙烯分子鏈斷裂，無法及時成碳的熔液迅速沿試樣滴落，帶走熱量，隔絕本體與灼熱絲的接觸，中斷其燃燒，且經過微膠囊包裹的氫溴酸鹽阻燃劑基本無水溶劑，杜絕了析出的問題。所有阻燃劑、協效劑添加量占混合物的10%以下，基本對材料本身不會有性能方面的影響，其中阻燃聚丙烯滿足Br≤900ppm,Cl≤900ppm,Br+Cl≤1500ppm的無鹵要求；制備的材料達到塑料阻燃性能垂直燃燒試驗UL?94?V-2（1.5/3.0mm）、灼熱絲測試通過GWIT：775/3.0、GWFI:960/3.0，接近通用級的聚丙烯機械性能的特征。該阻燃聚丙烯復合材料不僅具有阻燃性能好、密度低、塑性保持率高、保持聚丙烯材料光澤的特點，還具有輕質、拉伸強度大、低煙、無鹵、無析出等特點。相關組分都是成熟的常規物料，便于大規模推廣使用。?

具體實施方式