[發(fā)明專利]一種耐浸水耐候無鹵阻燃聚丙烯材料及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010440243.2
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111647226A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈旭渠;陳銳彬;陳新泰;劉鵬輝;何子豪;汪洋
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東聚石化學(xué)股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L83/04;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/52;C08K3/34;C08K5/526;C08K5/134;C08K5/372;C08K5/3475;C08K5/3435;B29B9/06;B29C48/92
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明提供一種耐浸水耐候無鹵阻燃聚丙烯材料及其制備方法和應(yīng)用，由以下質(zhì)量份的原料組成：55～75份聚丙烯樹脂、30～38份無鹵阻燃劑、0～6份填料、0～10份玻纖母粒、0.5～0.8份潤滑劑、0.5～1.2份抗氧劑、0.5～1份光穩(wěn)定劑；所述無鹵阻燃劑包括焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸鹽。該無鹵阻燃聚丙烯材料兼具高阻燃、70℃浸水7天后阻燃不失效和力學(xué)性能保持90％以上、氙燈1000h后阻燃性能保持，力學(xué)性能保持90％以上的效果，通過2.0mm厚度UL94 5VA，且該制備方法簡單，易于控制，可用于防火等級為UL94?5VA電器制件中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子改性材料領(lǐng)域，尤其涉及一種耐浸水耐候無鹵阻燃聚丙烯材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

聚丙烯是五大通用樹脂之一，具有質(zhì)量輕、易加工、耐化學(xué)藥品等優(yōu)良特性，在化工、電器、包裝等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)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(yè)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(shù)僅為17％～18％，且其成炭率低，燃燒時容易產(chǎn)生熔滴，會使周圍的可燃物也起燃，所以在很多應(yīng)用場合都要求對其進(jìn)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(dāng)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?zhǔn)饺紵磻?yīng)，HBr與Sb2O3反應(yīng)生成細(xì)微粒子的SbOBr，它能促進(jìn)自由基相互結(jié)合以終止鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，同時還產(chǎn)生大量惰性氣體或高密度蒸汽，惰性氣體可稀釋氧和氣態(tài)可燃產(chǎn)物，并降低此可燃?xì)獾臏囟龋率谷紵K止。常規(guī)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(yán)重威脅人體健康以及對周圍環(huán)境的破壞，在許多領(lǐng)域已被禁止使用。無機阻燃劑雖然滿足環(huán)保要求，但阻燃效率不高添加量較大，嚴(yán)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(huán)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(yōu)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(yōu)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(chǎn)品的應(yīng)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(dá)到阻燃效果，通過加入紫外吸收劑、光穩(wěn)定劑和抗氧劑達(dá)到耐候效果，阻燃等級為0.8mm厚度為UL94V-2，2.0mm厚度為UL94V-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(jìn)行改性，使其兼具高阻燃、耐水性好、耐候性好、通過UL94 5VA的無鹵阻燃材料以滿足市場需求具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐浸水耐候無鹵阻燃聚丙烯材料及其制備方法和應(yīng)用。該無鹵阻燃聚丙烯材料兼具高阻燃、70℃浸水7天后阻燃不失效和力學(xué)性能保持90％以上、氙燈1000h后阻燃性能保持，力學(xué)性能保持90％以上的效果，通過2.0mm厚度UL94 5VA，且該制備方法簡單，易于控制，可用于防火等級為UL94-5VA電器制件中。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

本發(fā)明的第一個方面，提供一種耐浸水耐候無鹵阻燃聚丙烯材料，由以下質(zhì)量份的原料組成：55～75份聚丙烯樹脂、30～38份無鹵阻燃劑、0～6份填料、0～10份玻纖母粒、0.5～0.8份潤滑劑、0.5～1.2份抗氧劑、0.5～1份光穩(wěn)定劑；上述無鹵阻燃劑包括焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸鹽。

優(yōu)選的，上述耐浸水耐候無鹵阻燃聚丙烯材料，由以下質(zhì)量份的原料組成：55～70份聚丙烯樹脂、33～36份無鹵阻燃劑、2～6份填料、0～4份玻纖母粒、0.6份潤滑劑、0.9份抗氧劑、0.8份光穩(wěn)定劑；上述無鹵阻燃劑包括焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸鹽。