[發明專利]一種低鹵阻燃劑的制備方法及其在聚丙烯中的應用

在審

• 申請號: 202011567999.X
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112694643A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 林沐欽;劉敏;羅宏波;孔利權
• 申請（專利權）人: 廣東宇星阻燃安全材料研究院有限公司
• 主分類號: C08K9/10
• 分類號: C08K9/10;C08K5/3492;C08K3/34;C08K5/01;C08K13/06;C08L23/12
• 代理公司: 廣州浩泰知識產權代理有限公司 44476
• 代理人: 張金昂

本發明涉及材料技術領域，具體涉及一種低鹵阻燃劑的制備方法及其在聚丙烯中的應用；該低鹵阻燃劑是以硅酸鋁包覆的三聚氰胺氫溴酸鹽和聯枯復合而得到的；以硅酸鋁包覆MHB，進一步提高了阻燃劑的耐水性及熱穩定性，從而提升了阻燃劑使用過程中的阻燃穩定性。

技術領域

本發明涉及材料技術領域，具體涉及一種低鹵阻燃劑的制備方法及其在聚丙烯中的應用。

背景技術

聚丙烯(PP)因具有高剛性、高強度、耐熱性好、容易加工等優良性能而廣泛用于機械、汽車、電器等行業，但是PP易燃，且燃燒速率快，放熱量高，并且產生大量熔滴而很容易傳播火焰。

添加阻燃劑是提高PP阻燃性能的主要措施。用于PP的阻燃劑主要有鹵系阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑、膨脹型阻燃劑(IFR)等。IFR具有阻燃效率高、低煙、低毒、添加量少等優點，符合當前阻燃材料抑煙、低毒的要求，被公認為是實現阻燃劑無鹵化的有效途徑之一，但IFR也存在添加量大，對PP的加工性能和機械性能影響大等問題，且目前主要使用的聚磷酸銨基IFR耐水性差。高分子材料中往往需要添加多種助劑來實現多種功能，但這些助劑有時會相互之間產生影響，如APP、MHB、聯枯阻燃體系在受硫酸鋇、碳酸鈣等填料的影響，降低阻燃等級。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點與不足，本發明的首要目的在于提供一種低鹵阻燃劑的制備方法。

本發明另一目的在于提供上述低鹵阻燃劑在阻燃聚丙烯復合材料中的應用。

為實現上述目的，一種用于阻燃PP的低鹵阻燃劑，是以硅酸鋁包覆的三聚氰胺氫溴酸鹽(MHB)和聯枯復合而得到的，具體由以下步驟制備得到：

步驟一：在燒杯中先加入300mL蒸餾水和一定量的PVP，再用移液管移取50mL0.1mol/L偏鋁酸鈉于燒杯中，緩慢在其中滴加0.1mol/L的硅酸溶液50mL，加入0.1％-0.14％MHB，得到混合物；

步驟二：將步驟一得到的混合物在加熱到70℃的溫度條件下進行陳化；離心后將樣品干燥處理，得到硅酸鋁包覆的MHB粉體；

步驟三：將重量分數為5％-15％的聯枯；步驟二得到的重量分數為85％-95％的硅酸鋁包覆的MHB粉體加入高速攪拌機；在1000r/min～2000r/min的攪拌速度下混合，所得白色粉體即為所述低鹵阻燃劑。

優選的，所述PVP的含量為重量分數為0.5％-1％。

優選的，所述步驟一中硅酸溶液的滴加時間為2min-10min。

所述低鹵阻燃劑在阻燃聚丙烯中的應用，所述阻燃聚丙烯，具體包括以下質量分數的組分：聚丙烯：87％-93.5％；低鹵阻燃劑：3％-5％；潤滑劑：1％；抗氧劑：0.5％；填料：0％-8％。

所述阻燃聚丙烯的制備方法，包括以下步驟：

S1：在室溫下，將低鹵阻燃劑、潤滑劑和抗氧劑、填料在高速混合機中在1000r/min～2000r/min混合1min～5min；

S2：在高速混合機中加入聚丙烯，控制高速混合機攪拌速度為1000r/min～2000r/min，混合1min～5min，得到混合物料；

S3：將所述混合物料加入雙螺桿擠出機中，在170℃-200℃擠出造粒，即得到所述阻燃聚丙烯。

優選的，所述的聚丙烯為中海殼牌的EP300M。

優選的，所述潤滑劑為EBS。

優選的，所述抗氧劑為抗氧劑1010和抗氧劑168按質量比為1:2的混合物。

優選的，所述填料為硫酸鋇、碳酸鈣和滑石粉中的一種。

與現有技術相比，本發明的有益效果：