[發明專利]一種超高流動性的無鹵阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910267586.0
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN110079009B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 陳新泰;呂偉;曾憲伸;劉鵬輝;張翼翔;龔文幸;劉俊;田凱麗;黃方雁
• 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;C08L51/04;C08L51/06;C08L23/06;C08K13/06;C08K3/34;C08K9/06;C08K3/36;C08K5/00;B29B9/06;B29B9/12;B29C48/285;B29C48/505;B29C48/625
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強

本發明公開了一種超高流動性的無鹵阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法，該無鹵阻燃聚丙烯復合材料由聚丙烯、P?N膨脹型阻燃劑、相容劑、超分散劑、高長徑比填料、納米填料、潤滑劑和抗氧劑組成，其制備方法十分簡單，將各組分加入雙螺桿擠出機中進行擠出、造粒即可。本發明的無鹵阻燃聚丙烯復合材料具有超高的流動性、優異的阻燃性能，且制備工藝簡單、成本低廉、無鹵環保。

技術領域

本發明屬于聚丙烯復合材料技術領域，具體涉及一種超高流動性的無鹵阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法。

背景技術

阻燃聚丙烯材料常用的阻燃劑為溴系阻燃劑和無鹵膨脹阻燃劑，溴系阻燃劑包括十溴二苯乙烷、八溴醚等。溴系阻燃體系只要提高阻燃劑的添加量便可以做到滴落不燃棉，由于滴落會帶走部分熱量，所以越容易滴落，阻燃等級便越容易達到UL94-V0級別。因此，只要選用高流動性的聚丙烯，再添加大量的溴系阻燃劑，便容易得到高流動性、高阻燃性(0.75mm樣條達到UL94-V0級別)的聚丙烯材料。然而，由于溴系阻燃劑的價格較高，且添加量大，便導致了高流動性、高阻燃性的聚丙烯材料的價格較高，且燃燒時還會產生濃煙，散發出大量的有毒氣體。

無鹵膨脹阻燃體系是通過形成致密的炭層來隔絕空氣和火源，從而發揮阻燃作用，一旦炭層遭到破壞，阻燃級別便會大幅下降，甚至無級別。對于無鹵膨脹阻燃體系而言，滴落就意味著炭層遭到嚴重破壞，阻燃失效，樣條越薄、熔融指數越高，燃燒時形成的碳層便越薄，同時更容易滴落。因此，制備高流動性、高阻燃性(0.75mm樣條達到UL94-V0級別)的無鹵阻燃聚丙烯材料的思路是：1)多添加阻燃劑形成致密炭層；2)多添加抗滴落劑阻止炭層在燃燒時滴落。然而，增加阻燃劑和抗滴落劑的添加量會導致聚丙烯材料的流動性急劇下降，特別是抗滴落劑(添加0.3wt％便可以使聚丙烯的熔融指數從100g/10min降至40g/min)。目前，阻燃性能達到0.75mm樣條UL94-V0級別的無鹵膨脹型阻燃聚丙烯材料，其熔融指數基本都小于20g/10min，而且，若使用更高流動性的聚丙烯(熔融指數≥200g/10min)，意味著要添加更多的抗滴落劑(添加量超過0.4wt％)才能保證0.75mm樣條燃燒時不滴落，由此制備的聚丙烯材料在抽粒時容易發脹，不能順利拉條，且材料很脆(PP基材的熔融指數越高，制備的材料就越脆)，根本沒有使用價值。

對于啟輝器外殼、電容器外殼、插頭內架等產品，為了提高生產效率和降低生產成本，通常會將外殼厚度控制在0.75mm左右，模具設計通常是一模出80個以上，同時制件具有一定的深度，對于這類制件，通常熔融指數越高，產品越容易脫模，否則就需要提高注塑溫度、注塑壓力和注塑速度，這會導致阻燃劑部分分解，出現粘膜，同時生產成本增加。

CN 102702612A公開了一種高流動性無鹵阻燃聚丙烯材料，雖然其熔融指數超過50g/10min，但是其阻燃性能只能達到1.5mm樣條UL94-V0級別，因此并不適用于啟輝器外殼、電容器外殼、插頭內架等薄壁產品。

因此，有必要開發一種具有超高流動性(熔融指數大于100g/10min)和優異阻燃性能(0.75mm厚樣條阻燃性能達到UL94-V0級別)的聚丙烯復合材料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超高流動性的無鹵阻燃聚丙烯復合材料及其制備方法。

本發明所采取的技術方案是：

一種超高流動性的無鹵阻燃聚丙烯復合材料，由以下質量百分比的組分組成：

聚丙烯：40％～66％；

P-N膨脹型阻燃劑：24％～35％；

相容劑：2％～10％；

超分散劑：0.5％～2％；

高長徑比填料：5％～20％；

納米填料：2％～10％；

潤滑劑：0.2％～0.5％；