[發明專利]一種高表面硬度無鹵阻燃聚丙烯及其制備方法

有效

• 申請號: 201711050096.2
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN107674312B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 湯粵豫;黃捷;楊金明;王波;王悅;田小艷
• 申請（專利權）人: 陜西省石油化工研究設計院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/08;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/22;C08K9/10;C08K3/02;C08K3/34;C08K3/32;C08K5/098
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 熊雁

本發明公開一種高表面硬度無鹵阻燃聚丙烯，由如下重量份的原料組成：聚丙烯70?100份，增硬劑 10?20份，乙烯?辛烯共聚物5?10份，微膠囊紅磷3?15份，結晶Ⅱ型聚磷酸銨5?15份、無機阻燃劑10?100份，異氰酸酯固化劑0.5?7份，偶聯劑0.5?10份，抗氧劑0.4?2份，硬脂酸鈣0.5?2份，其中，所述增硬劑是硅酸鋁鉀；所述異氰酸酯固化劑為Bayer Desmodur E1361 BA。本發明還提供所述高表面硬度無鹵阻燃聚丙烯的制備方法。本發明制備的高表面硬度無鹵阻燃聚丙烯，表面硬度高、力學性能優異、阻燃性能好，UL94阻燃性等級達到V0級。

技術領域

本發明屬于聚丙烯改性技術領域，具體涉及一種高表面硬度無鹵阻燃聚丙烯及其制備方法。

背景技術

聚丙烯（PP）以其良好的強度、剛度、硬度、耐熱性等特性，被廣泛用于日用品、電子電器、通訊器材、交通運輸、包裝、建筑業、家庭的裝修和裝潢、電線電纜工業等諸多領域，是最有希望實現通用工程塑料的品種之一，也是一種綜合性能優良的通用聚合物材料。

聚丙烯是一種易燃物，目前，市場上通過添加鹵素阻燃劑來達到阻燃效果，此方法對人體和環境的危害極大。現在也有添加非鹵阻燃劑的，比如，聚磷酸銨，但是，添加聚磷酸銨的這一類聚丙烯材料，吸濕性強，吸濕嚴重，嚴重影響聚丙烯材料的強度、阻燃性，限制了其應用。而且聚丙烯表面硬度不高，容易刮傷、刮花。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種高表面硬度無鹵阻燃聚丙烯及其制備方法，該聚丙烯材料具有表面硬度高、吸濕極弱、阻燃性好、強度好的優點。

一種高表面硬度無鹵阻燃聚丙烯，由如下重量份的原料組成：

聚丙烯70-100份，增硬劑 10-20份，乙烯-辛烯共聚物（POE）5-10份，微膠囊紅磷3-15份，結晶Ⅱ型聚磷酸銨5-15份、無機阻燃劑10-100份，異氰酸酯固化劑0.5-7份，偶聯劑0.5-10份，抗氧劑0.4-2份，硬脂酸鈣0.5-2份。

其中，所述增硬劑是硅酸鋁鉀；所述異氰酸酯固化劑為Bayer Desmodur E1361BA。

Bayer Desmodur E1361 BA是甲苯二異氰酸酯預聚物，為濕氣固化的異氰酸酯預聚物，是拜耳公司生產的異氰酸酯固化劑。

優選地，所述微膠囊紅磷表面的包囊壁材為氫氧化鎂、氫氧化鋁、金屬硫酸鹽和合成樹脂。

優選地，所述無機阻燃劑為氫氧化鎂或者氫氧化鋁中的至少一種。

優選地，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑與亞磷酸酯類抗氧劑按照質量比1:2的比例復配的復合抗氧劑。

優選地，所述受阻酚類抗氧劑為抗氧劑1010，所述亞磷酸酯類抗氧劑為抗氧劑168。

優選地，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑或者鈦酸酯偶聯劑。

優選地，所述硅烷偶聯劑為KH550。

所述乙烯-辛烯共聚物（POE）為市售的乙烯-辛烯共聚物。

上述高表面硬度無鹵阻燃聚丙烯的制備方法，包括如下步驟：

（1）無機阻燃劑的活化：將無機阻燃劑與偶聯劑攪拌15min，再加熱至120℃保溫30min，使無機阻燃劑活化，得到活化的無機阻燃劑；

（2）聚磷酸銨表面覆膜：結晶Ⅱ型聚磷酸銨保持攪拌狀態，將異氰酸酯固化劑加入到所述結晶Ⅱ型聚磷酸銨中，然后，加熱至60℃保溫1h，再升溫至80℃保溫24h，得到表面覆膜的聚磷酸銨；

（3）將步驟（1）得到的活化的無機阻燃劑和步驟（2）得到的覆膜的聚磷酸銨與聚丙烯、增硬劑、微膠囊紅磷、偶聯劑、抗氧劑、硬脂酸鈣混合10-15min，得到混合料；