[發明專利]一種無鹵阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710273929.5
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN108727685A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 楊靜澤;李貴陽;范龍;楊磊;李其龍;袁濤;李海峰;王鈺瓊
• 申請（專利權）人: 武漢金發科技有限公司;武漢金發科技企業技術中心有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L71/02;C08K9/06;C08K3/26;C08K5/134;C08K5/526
• 代理公司: 廣州致信偉盛知識產權代理有限公司 44253
• 代理人: 伍嘉陵;黃秋云

本發明公開了一種無鹵阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法,包括如下組分：聚丙烯28份?58份；改性的堿式碳酸鎂40份?70份；聚乙二醇1份?5份。本發明通過將特定含量的改性的堿式碳酸鎂以及特定含量的聚乙二醇添加到聚丙烯基體樹脂中，改性的堿式碳酸鎂作為無鹵阻燃劑，生產成本低，且安全環保，而聚乙二醇在復合材料中既可作為分散劑使得改性的堿式碳酸鎂在聚丙烯基體樹脂中分散更均勻，又可以作為潤滑劑改善復合材料的流動性能，還能提高復合材料的韌性，從而使得制備得到的無鹵阻燃聚丙烯復合材料力學性能、流動性能、阻燃性能均較優異；且本發明的無鹵阻燃聚丙烯復合材料的工藝簡單，操作方便，適于大規模量產。

技術領域

本發明涉及通用塑料阻燃技術領域，特別涉及一種無鹵阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

聚丙稀是五大通用塑料之一，具有優異的性能，已廣泛應用于生活用品、汽車、家電等領域，但其具有易燃燒的特性，使人們在使用過程中存在風險。目前為降低其燃燒特性人們多數采用添加鹵系阻燃劑的方法。鹵系阻燃劑的添加可以達到較為理想的阻燃效果且對聚丙烯各項力學性能影響較小，但鹵系阻燃聚丙烯復合材料在受熱燃燒時會產生有毒有害、有腐蝕性的氣體和大量煙霧，對人體和環境都會造成嚴重的危害。

堿式碳酸鎂是一種無機原料，來源廣，價格低，其受熱分解時生產CO₂、H₂O、MgO。由于CO₂可降低材料燃燒時空氣的氧氣濃度，H₂O可吸收燃燒時的熱變成水蒸氣，MgO可附著于材料表面阻止材料的進一步燃燒，因此堿式碳酸鎂可作為無機阻燃劑。但研究表明堿式碳酸鎂在110℃和200℃附近會有吸附水和部分結晶水脫去，而聚丙烯的加工溫度在200℃左右，直接將堿式碳酸鎂填充將會在加工過程中引入水份，從而影響聚丙烯的物性；且堿式碳酸鎂與聚丙烯的相容性差，直接填充會嚴重降低聚丙烯的韌性和流動性。由于堿式碳酸鎂相對密度小，質輕而松，用作阻燃劑填充時聚丙烯時所需量較大，導致用共混再擠出的方式制備復合材料時難加工且堿式碳酸鎂的添加量難增大。

中國專利CN 102070832 A公開了一種改性堿式碳酸鎂填充聚丙烯制備阻燃聚丙烯復合材料的方法，該方法采用硬脂酸/硬脂酸鋅在60℃-130℃環境下改性堿式碳酸鎂，并將改性的堿式碳酸鎂直接與聚丙烯共混、擠出，該方法在加工過程中會引入水份，最終改性堿式碳酸鎂填充后的聚丙烯復合材料力學性能明顯下降。

發明內容

為了解決現有技術存在的不足，本發明的首要目的是提供相容性好、不引入水份且具有良好力學性能和流動性能的無鹵阻燃聚丙烯復合材料。

本發明的另一目的在于提供上述無鹵阻燃聚丙烯復合材料的制備方法。

本發明上述目的通過如下技術方案予以實現：

一種無鹵阻燃聚丙烯復合材料，按重量份數計，包括如下組分：

聚丙烯 28份-58份；

改性的堿式碳酸鎂 40份-70份；

聚乙二醇 1份-5份；

其中，改性的堿式碳酸鎂的制備方法如下：將堿式碳酸鎂與偶聯劑按照重量比為16-140：1的比例放入高速混合機中，溫度設定為200℃-210℃，共混改性30min-60min，得到改性的堿式碳酸鎂。

其中，所述聚丙烯選自等規聚丙烯、間規聚丙烯、無規聚丙烯中的一種或幾種。

其中，所述改性的堿式碳酸鎂為分子式4MgCO₃?Mg(OH)₂?4H₂O的無機物。

其中，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑。