[發(fā)明專利]一種自交聯(lián)的阻燃聚丙烯材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011404527.2
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112625161B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 荊彥寬;顧永江;陳連清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司;萬(wàn)華化學(xué)（寧波）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08F210/06
• 分類(lèi)號(hào): C08F210/06;C08F214/16;C08F4/642
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種自交聯(lián)的阻燃聚丙烯材料及其制備方法，向反應(yīng)容器中加入有機(jī)溶劑，然后通入丙烯氣體，先加入第一催化劑反應(yīng)一段時(shí)間后再加入3?溴?1?丙烯單體和第二催化劑進(jìn)行聚合反應(yīng)，制得的聚丙烯材料分子鏈有聚丙烯硬段及聚丙烯、3?溴?1丙烯無(wú)規(guī)共聚的軟段組成，其抗沖性能，阻燃性能優(yōu)良，由于有微交聯(lián)效果，所以熔體強(qiáng)度非常高，可以在家電、汽車(chē)等對(duì)阻燃性能有嚴(yán)格要求的產(chǎn)品中得到很好的應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新型聚丙烯合成領(lǐng)域，具體的涉及一種自交聯(lián)的阻燃聚丙烯材料及其制備方法。

背景技術(shù)

聚丙烯由于化學(xué)穩(wěn)定性好，價(jià)格低，產(chǎn)品重量輕，可加工性強(qiáng)，在家電及汽車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛，尤其在近幾年小家電市場(chǎng)持續(xù)上揚(yáng)，聚丙烯的用量也越來(lái)越大，對(duì)聚丙烯的要求也越來(lái)越細(xì)化，如汽車(chē)家電等應(yīng)用場(chǎng)景中既要求聚丙烯要有良好的阻燃性能又要求要有優(yōu)異的力學(xué)性能，而傳統(tǒng)的聚丙烯阻燃改性這兩種性能通常不能兼得。

公開(kāi)號(hào)CN200910310698.6中國(guó)專利公開(kāi)了一種阻燃聚丙烯材料的制備方法，采用蛭石粉、膨脹型阻燃劑、聚丙烯、聚丙烯接枝馬來(lái)酸酐進(jìn)行熔融共混而得到。所得聚丙烯材料阻燃性能好，氧指數(shù)最高可達(dá)37(v％)，力學(xué)性能變化不大，成本更加低廉。

公開(kāi)號(hào)CN1712444A中國(guó)專利公開(kāi)了利用氫氧化鎂為阻燃劑的無(wú)鹵阻燃聚丙烯。氫氧化鎂具有熱穩(wěn)定性好，無(wú)毒環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，但其阻燃效率低，添加量大，與高分子相容性差，會(huì)對(duì)材料的力學(xué)性能帶來(lái)負(fù)面影響。現(xiàn)下也有很多技術(shù)采用多聚磷酸胺、季戊四醇和三聚氰胺復(fù)配的膨脹性阻燃體系來(lái)阻燃聚丙烯，但由于多聚磷酸銨和季戊四醇的吸濕性能，此類(lèi)阻燃體系在聚丙烯中的應(yīng)用也得到了限制。

目前阻燃聚丙烯主要是在后加工過(guò)程中加入阻燃劑從而達(dá)到阻燃效果，但是通常情況下阻燃劑的加入會(huì)使聚丙烯的力學(xué)性能顯著下降或者會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種自交聯(lián)的阻燃聚丙烯材料，使其不僅具有優(yōu)異的阻燃效果，而且聚丙烯材料具有微交聯(lián)效果，材料的熔體強(qiáng)度高，力學(xué)性能也有明顯提升。

為了實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種自交聯(lián)的阻燃聚丙烯材料的制備方法，向反應(yīng)容器中加入有機(jī)溶劑，然后通入丙烯氣體，先加入第一催化劑反應(yīng)一段時(shí)間后再加入3-溴-1丙烯單體和第二催化劑進(jìn)行聚合反應(yīng)。

所述有機(jī)溶劑為5～10個(gè)碳原子的烷烴和/或6～10個(gè)碳原子的芳香烴；5～10個(gè)碳原子的烷烴選自正戊烷、正己烷、環(huán)己烷、正庚烷、正辛烷、正癸烷中的一種或多種，6～10個(gè)碳原子的芳香烴有機(jī)溶劑選自苯、甲苯、二甲苯、乙苯、正丙苯、異丙苯中的一種或多種。

進(jìn)一步地，加入的3-溴-1-丙烯單體的總質(zhì)量與有機(jī)溶劑的質(zhì)量比優(yōu)選為5～100：100；第一次聚合反應(yīng)溫度優(yōu)選為30℃～80℃，聚合表壓為0.1～4MPa；聚合時(shí)間優(yōu)選為0.1～0.5小時(shí)，第二次聚合反應(yīng)溫度為30℃～80℃，聚合表壓為0.1～4MPa；聚合時(shí)間為0.1～0.5h。

進(jìn)一步地，所述第一催化劑包括主催化劑一和助催化劑一，主催化劑一為Ziegler-Natta催化劑，Ziegler-Natta催化劑優(yōu)選過(guò)渡金屬氯化物或氯氧化物；過(guò)渡金屬選自Ti(鈦)、V(釩)中的一種或多種；進(jìn)一步優(yōu)選地，所述鈦的化合物選自TiCl₃、TiCl₄和TiOCl₂中的一種或多種，所述釩的化合物選自VCl₃、VCl₄和VOCl₃中的一種或多種。

所述助催化劑一包括烷基鋁化合物、鹵代烷基鋁或多鹵代烷基鋁中的一種或多種，優(yōu)選三烷基鋁或由三烷基鋁與鹵代烷基鋁或多鹵代烷基鋁組成的混合物，其中，所述三烷基鋁優(yōu)選三乙基鋁、三異丁基鋁、三正丁基鋁、三正己基鋁、三正辛基鋁中的至少一種，所述鹵代烷基鋁優(yōu)選二乙基氯化鋁；所述多鹵代烷基鋁優(yōu)選三乙基三氯化二鋁。