[發明專利]一種無鹵阻燃樹脂及其制備方法

有效

• 申請號: 201610013434.4
• 申請日: 2016-01-08
• 公開（公告）號: CN105419106B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 羅超云;徐玲;肖望東;林峰;徐志娟;左建東;林雪春;羅大為
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/04;C08L9/00;C08L23/06;C08L23/16;C08L53/02;C08L91/06;C08K3/32;C08K5/053;C08K5/101;C08K5/103;C08K5/20;C08K5/3492
• 代理公司: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙) 44248
• 代理人: 孫偉

本發明提供了一種無鹵阻燃樹脂及其制備方法，所述無鹵阻燃樹脂包含的組分及其重量百分比為：熱塑性基體樹脂50~80%，膨脹阻燃劑15~35%，含乙烯基的增韌劑3~15%，交聯劑0.01~0.1%，助交聯劑0.5~1%，抗氧劑0.2~1%，分散潤滑劑0.2~1%。本發明技術方案的無鹵阻燃樹脂，與未交聯的同種阻燃樹脂相比，由于具有微交聯結構，具有在阻燃劑用量少的情況下還能具有很好的阻燃性；且在阻燃劑用量較大時，仍能保持很好的力學性能，具有耐遷移，穩定性高等優點。

技術領域

本發明屬于無鹵阻燃材料技術領域，尤其涉及一種無鹵阻燃樹脂及其制備方法。

背景技術

塑料和塑料制品在近百年的發展過程中，為人類的生產和生活帶來巨大的貢獻和無限的方便，但由于塑料大多屬于易燃產品，對有阻燃使用要求的塑料制件的生產受到了限制。為了適應阻燃要求，目前國內市場主要是采用含鹵素有機物和三氧化二銻復配的阻燃劑生產阻燃塑料制備。近年來，溴系阻燃劑受到二惡英問題的困擾，同時用溴—銻系統阻燃的高分子材料在熱裂解及燃燒時會生成大量的煙塵及腐蝕性氣體，目前國外已大量以無鹵阻燃劑進行替代。

氮磷膨脹型阻燃劑填充的高聚物受強熱或燃燒時表面形成一層均勻的多孔碳質泡沫層，能起到隔熱、隔氧、抑煙、防融滴的作用，且無鹵、低煙、無腐蝕性氣體產生，且有良好的阻燃和抑煙功能。膨脹型阻燃劑有三個基本要素，即酸源、炭源和氣源。其阻燃作用主要是依靠在材料表面形成多孔泡沫焦炭層。

然而，聚丙烯等塑料的熔體強度較低，發泡過程中產生的氣體容易逃逸，導致泡沫形成困難。因此膨脹型阻燃劑阻燃PP時，氣體的利用率不高，達到阻燃V-0級所需要的阻燃劑含量較高，并同時又會引起材料的力學性能的降低。如采用聚磷酸銨類膨脹阻燃劑直接阻燃聚丙烯時，阻燃劑用量約需30％才能完全達到UL94V-0級。由于阻燃劑用量大，塑料復配較困難，所得產品力學性能較差，同時導致所得塑料產品穩定性差，阻燃劑有析出，表面容易吸水等問題。

發明內容

針對以上技術問題，本發明公開了一種無鹵阻燃樹脂及其制備方法，解決現有采用膨脹阻燃劑得到的阻燃聚丙烯，其阻燃劑用量較多，同時導致了力學性能下降的問題，采用本發明的技術方案的無鹵阻燃塑料具有阻燃性好，力學性能優良，穩定性高的優點。

對此，本發明的技術方案為：

一種無鹵阻燃樹脂，其包含的組分及其重量百分比為：熱塑性基體樹脂50～80％，膨脹阻燃劑15～35％，含乙烯基的增韌劑3～15％，交聯劑0.01～0.1％，助交聯劑0.5～1％，抗氧劑0.2～1％，分散潤滑劑0.2～1％。

作為本發明的進一步改進，其包含的組分及其重量百分比為：熱塑性基體樹脂55～75％，膨脹阻燃劑18～30％，含乙烯基的增韌劑4～12％，交聯劑0.05～0.08％，助交聯劑0.6～0.8％，抗氧劑0.5～0.8％，分散潤滑劑0.5～0.8％。

采用此技術方案，在配方中引入交聯劑和含乙烯基的增韌劑，使得樹脂體系中產生交聯結構，增加熔體強度；但是為了避免聚合物交聯時產生過多的降解反應，又要嚴格控制交聯劑的用量，同時通過加入助交聯劑和抗氧劑來減少降解反應，使得樹脂體系中產生交聯結構為微交聯結構。采用本發明的技術方案的無鹵阻燃樹脂，與未交聯的同種阻燃樹脂相比，由于具有微交聯結構，具有在阻燃劑用量少的情況下還能具有很好的阻燃性，且力學性能更好，耐遷移，穩定性高等優點。

作為本發明的進一步改進，所述無鹵阻燃樹脂采用以下步驟制備得到：先將膨脹阻燃劑、含乙烯基的增韌劑、交聯劑及助交聯劑在雙輥開煉機中混煉均勻，造成顆粒得到阻燃劑母粒；再將阻燃劑母粒與熱塑性基體樹脂、抗氧劑、分散潤滑劑混合均勻，在雙螺桿擠出機中擠出造粒，得到無鹵阻燃樹脂。

作為本發明的進一步改進，所述膨脹阻燃劑包括阻燃劑酸源、阻燃劑氣源和阻燃劑碳源，所述阻燃劑酸源、阻燃劑氣源和阻燃劑碳源的重量比例為(2～4):1:(0.3～0.8)。