[發明專利]一種UL94?5VA級的高GWIT增強聚丙烯組合物及其制備方法

在審

• 申請號: 201710252860.8
• 申請日: 2017-04-18
• 公開（公告）號: CN106995559A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 王燦耀;張旭文;于海鷗;易慶鋒;何繼輝;方安平
• 申請（專利權）人: 廣東圓融新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L53/00;C08L23/06;C08L51/06;C08L27/18;C08K13/06;C08K9/06;C08K7/14;C08K5/3462;C08K5/14
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 王國標

技術領域

本發明涉及高分子材料領域，特別涉及一種UL94-5VA級的高GWIT增強聚丙烯組合物及其制備方法。

背景技術

聚丙烯（PP）具有密度小、耐撓曲、耐化學腐蝕、絕緣性好等優點，目前在家電領域具有廣泛的應用。聚丙烯是容易燃燒的材料，燃燒時發熱量大，燃燒速度快并伴有燃燒熔滴現象，在高壓、放熱、放電等條件下極易燃燒引發火災。近年來由于阻燃防火法規的嚴格要求，對家電領域的阻燃要求越來越高，在電暖器、暖風機、電控盒等產品應用上要求達到UL94-5VA級別，要求測試樣品與火焰的接觸面在多次施焰后必須無穿孔現象，同時這些產品在極高的溫度情況下要求是不能起燃，不產生明火，所以對材料的灼熱絲起燃溫度（GWIT）提出了越來越高的要求。鹵素阻燃由于環境污染問題受到越來越多的限制，隨著人們環保意識的提高，開發低煙無鹵環保型阻燃劑成為阻燃劑發展的必然趨勢。

現在應用在聚丙烯上的無鹵阻燃劑主要有：金屬氫氧化物、磷氮復合阻燃劑等。金屬氫氧化物阻燃劑，需要在聚丙烯里添加很高的添加量后，才能達到很好的阻燃效果，而且對材料的力學性能有很大影響。在磷氮阻燃劑中，磷氮膨脹阻燃劑由于其環保、阻燃效率高、發煙量低的特點，是目前應用較廣發展快速阻燃劑之一。然而和含鹵阻燃劑相比，傳統的膨脹阻燃劑也有許多缺點，例如熱穩定性低、低耐水性。這些問題嚴重的影響膨脹阻燃劑在聚烯烴阻燃中的應用。

中國專利CN201110426731雖然有高灼熱絲起燃溫度，但采用的是溴系阻燃，產品的阻燃性能只有UL94V-0級，影響了其使用范圍。中國專利CN201210246484、CN201310025500、CN201310060507也都具有高的灼熱絲起燃溫度，但其阻燃等級只能達到UL94V-2或者UL94V-0。

中國專利CN201210233346、CN20151066443采用聚磷酸銨無鹵阻燃劑、CN201410512285采用硅烷包覆聚磷酸銨，聚磷酸銨的耐溫性較差、并且具有很大吸濕性，硅烷包覆聚磷酸銨在一定程度降低了析出性，但仍無法滿足在高溫高濕環境中使用，并且產品的阻燃性能也只能達到UL94V-0級。

中國專利CN200810120362、CN201010613173、CN201110233266、CN201210070457無鹵增強阻燃專利，外觀浮纖會較嚴重，都不能滿足高的灼熱絲起燃溫度，阻燃也達不到UL94-5VA。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提供一種UL94-5VA級的高GWIT增強聚丙烯組合物及其制備方法。

本發明所采取的技術方案是：一種UL94-5VA級的高GWIT增強聚丙烯組合物，其按重量份計由以下原料組分組成：

聚丙烯樹脂20~60份；

無鹵阻燃劑母粒30~45份；

玻璃纖維5~30份；

TPO樹脂 2~10份；

相容劑1~5份；

其它助劑0.5~1份。

作為上述方案的進一步改進，所述聚丙烯為均聚聚丙烯或嵌段共聚聚丙烯，其熔體流動速率在230℃，2.16kg的測試條件下為1~60g/10min。

作為上述方案的進一步改進，所述無鹵阻燃劑母粒按原料重量份計是由HDPE樹脂30份、經環氧基硅烷處理過的焦磷酸哌嗪70份和過氧化二異丙苯DCP交聯劑0.5份經密煉、擠出切粒制得的。具體地，焦磷酸哌嗪可以耐高溫（5%Tg的起始分解溫度大于287℃），使得增強聚丙烯組合物加工過程中材料不變色、不發泡，而經過環氧硅烷表面處理過的焦磷酸哌嗪則具有更優異的耐高溫性能，同時經過交聯HDPE樹脂的包裹后兼具有優異的耐水析出性能，可滿足其在高溫高濕環境下使用時不析出。本發明中以交聯HDPE做載體的無鹵阻燃劑母粒具有較高的熔體強度，可以提供聚丙烯樹脂的熔體強度，從而防止其在阻燃測試中熔體下垂導致UL94-5VA測試時方板被燒穿。

作為上述方案的進一步改進，所述玻璃纖維為無堿短切玻璃纖維。

作為上述方案的進一步改進，所述TPO樹脂優選具有高粘的橡膠相和寬的分子量分布的樹脂，如巴賽爾的Hifax X 1956 A，其可提高聚丙烯樹脂與玻璃纖維浸潤性能，從而減少材料在注塑成型過程中出現的浮纖現象，提高成型后的表觀效果。