[發明專利]一種耐候無鹵阻燃聚丙烯材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010439887.X
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111548559A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 陳銳彬;沈旭渠;何子豪;陳新泰;劉鵬輝;汪洋
• 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;C08L23/14;C08L83/04;C08K9/10;C08K3/32;C08K5/5313;C08K5/134;C08K13/06;B29B9/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發明提供一種耐候無鹵阻燃聚丙烯材料及其制備方法和應用，由以下質量份的原料組成：55～75份聚丙烯樹脂、20～38份無鹵阻燃劑、1～3份阻燃協效劑、0.5～0.8份潤滑劑、0.5～1.2份抗氧劑、0.3～1份光穩定劑；所述無鹵阻燃劑包括微膠囊聚磷酸銨和成炭劑。該耐候無鹵助燃聚丙烯材料兼具高阻燃(0.75mm厚度UL94 V?0和UL1694 SC?0)、70℃浸水7天后阻燃不失效和力學性能保持90％以上、氙燈1000h后阻燃性能保持，力學性能保持90％以上的效果，且該制備方法簡單，易于控制，可用于燈飾軟頭軟芯中。

技術領域

本發明屬于高分子改性材料領域，尤其涉及一種耐候無鹵阻燃聚丙烯材料及其制備方法和應用。

背景技術

聚丙烯是五大通用樹脂之一，具有質量輕、易加工、耐化學藥品等優良特性，在化工、電器、包裝等工業領域得到廣泛的應用。然而，隨著聚丙烯在建筑、汽車、船舶和電子電器絕緣材料等行業的需求日益增大，人們對其阻燃性能的要求也越來越高。聚丙烯本身屬于易燃材料，其氧指數僅為17％～18％，且其成炭率低，燃燒時容易產生熔滴，會使周圍的可燃物也起燃，所以在很多應用場合都要求對其進行改性。

目前，常見的阻燃聚丙烯材料通常為鹵-銻阻燃體系，兼具有氣相阻燃和固相阻燃機理。將溴系阻燃劑和銻系阻燃劑加入到聚丙烯樹脂中，當聚丙烯受熱裂解時，首先是溴系阻燃劑自身受熱分解，釋放出自由基抑制劑HBr，從而使燃燒中斷或延緩鏈式燃燒反應，HBr與Sb₂O₃反應生成細微粒子的SbOBr，它能促進自由基相互結合以終止鏈式反應，同時還產生大量惰性氣體或高密度蒸汽，惰性氣體可稀釋氧和氣態可燃產物，并降低此可燃氣的溫度，致使燃燒終止。常規的阻燃聚丙烯并不高效，部分阻燃劑容易析出，而且很多阻燃劑會影響聚丙烯材料的耐候性，而且由于其含有鹵素，在燃燒時釋放出有毒氣體，嚴重威脅人體健康以及對周圍環境的破壞，在許多領域已被禁止使用。無機阻燃劑雖然滿足環保要求，但阻燃效率不高添加量較大，嚴重劣化聚丙烯的機械性能，得不償失。

無鹵膨脹型阻燃劑綠色環保，且燃燒時無溶滴，無毒，少煙，是阻燃聚丙烯的理想阻燃劑。而且在耐候性方面，無鹵膨脹型阻燃劑優于十溴二苯乙烷和八溴醚，但是無鹵膨脹阻燃劑的添加量較多，如果優化阻燃效率是一個急需解決的問題，還有無鹵膨脹阻燃劑的吸濕性大，耐光照性還是限制產品的應用，需要通過改性加強。

目前涉及耐候阻燃聚丙烯材料的有：CN101735515A公開了高光澤耐候阻燃V0級聚丙烯材料，通過添加溴系阻燃劑和三氧化二銻達到阻燃效果，通過加入紫外吸收劑、光穩定劑和抗氧劑達到耐候效果，阻燃等級為0.8mm厚度為UL94 V-2，2.0mm厚度為UL94 V-0，碳弧燈光照200小時的耐候性＜5.0，總體來看，阻燃性能一般，耐候性還需要加強。因此，如何對聚丙烯阻燃材料進行改性，使其兼具高阻燃、耐水性好、耐候性好的無鹵阻燃材料以滿足市場需求具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種耐候無鹵阻燃聚丙烯材料及其制備方法和應用。該耐候無鹵助燃聚丙烯材料兼具高阻燃(0.75mm厚度UL94 V-0和UL1694 SC-0)、70℃浸水7天后阻燃不失效和力學性能保持90％以上、氙燈1000h后阻燃性能保持，力學性能保持90％以上的效果，且該制備方法簡單，易于控制，可用于燈飾軟頭軟芯中。

本發明采取的技術方案是：

本發明的第一個方面提供一種耐候無鹵阻燃聚丙烯材料，由以下質量份的原料組成：55～75份聚丙烯樹脂、20～38份無鹵阻燃劑、1～3份阻燃協效劑、0.5～0.8份潤滑劑、0.5～1.2份抗氧劑、0.3～1份光穩定劑；所述無鹵阻燃劑包括微膠囊聚磷酸銨和成炭劑。

優選的，上述聚丙烯樹脂為均聚丙烯：共聚聚丙烯按照質量份比為(2～5):1的比例混合復配而成，上述聚丙烯樹脂在測試條件為230℃，2.16kg下的熔融指數為5～15g/10min；優選為上述聚丙烯樹脂為均聚丙烯和共聚聚丙烯按照質量份比為3:1的比例混合配方而成。