[發明專利]一種無鹵阻燃聚丙烯發泡復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110454734.7
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113150443B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 楊旭宇;金江彬;張思燈;范開鑫
• 申請（專利權）人: 浙江明江新材料科技股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08L61/28;C08K5/3492;C08J9/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 何秋霞;胡紅娟

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種無鹵阻燃聚丙烯發泡復合材料及其制備方法，包括原料質量比為100：1～5：5～10：5～20的聚丙烯、密胺樹脂、馬來酸酐接枝乙烯?辛烯共聚物、季戊四醇多聚磷酸酯三聚氰胺鹽。將原料混合后，經熔融共混、擠出造粒，得到未發泡復合材料；再將復合材料與發泡劑混合后注塑得到復合材料。本發明中利用密胺樹脂中含有大量的胺基，與POE?g?MAH的酸酐基團發生反應，生成以密胺樹脂顆粒為中心的交聯網絡結構，起到增強聚丙烯熔體強度的作用，使泡孔孔徑變小且致密，制備的PP/POE?g?MAH/MF/MPP發泡材料阻燃效率高、泡孔密度小且均勻、高強高韌，應用前景廣闊。

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，具體涉及一種無鹵阻燃聚丙烯發泡復合材料及其制備方法。

背景技術

微孔發泡材料具有質量輕、傳熱低、隔音好和比強度高的優點，主要的品種有聚氨酯、聚苯乙烯和聚烯烴發泡材料，聚氨酯發泡過程會產生有害的異氰酸酯殘留物，而發泡聚苯乙烯制品廢棄物不腐蝕，導致白色污染，PP發泡材料可回收利用，使用溫度高，價格低廉、綜合性能優良，在包裝、建筑和汽車零部件等領域應用廣泛。

然而，聚丙烯屬于結晶性聚合物，其發泡只能在熔點附近。當加工溫度在熔點以上時，聚丙烯熔體強度急劇下降。發泡時熔體壓力增大，普通的聚丙烯熔體強度較低且應變硬化行為較弱，很難包住體系中的發泡劑，導致普通聚丙烯發泡時往往泡孔尺寸較大且分布不均。為了改善聚丙烯的發泡性能，共混改性是常用的簡單有效的方法而被廣泛應用。

另外，聚丙烯屬易燃物質，氧指數約17，燃燒時放出大量熱量并伴隨熔滴，在某些發泡應用場合不能滿足阻燃要求。自20世紀80年代Halpern等以三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)和聚磷酸銨(APP)為原料成功合成季戊四醇多聚磷酸酯三聚氰胺鹽(MPP)以來，該化合物的合成日趨成熟且廣泛應用，其集酸源、碳源、氣源于一體，熱穩定性高、相對分子量大且阻燃效果好。然而，季戊四醇多聚磷酸酯三聚氰胺鹽MPP中含有大量的極性基團，與非極性的聚丙烯PP間相容性差，影響MPP在PP中的分散效果和阻燃效率。

CN107286475A公開了一種聚丙烯發泡材料及其制備方法，在聚丙烯發泡基體中加入聚乙烯，以改善聚丙烯韌性不足、耐低溫差的缺陷，加入高熔體強度聚丙烯以提高發泡體系包住氣體的能力，加入特殊結構的聚丙烯共聚物以提高聚乙烯和聚丙烯的相容性。制備的聚丙烯發泡材料隔熱性佳、泡孔均一性好，泡孔密度大。

高萍等在EP含量對PP/PP-g-MAH/EP微孔發泡復合材料發泡行為及力學性能的影響一文中(高分子材料科學與工程,2016,32(1):58-62)為了提高發泡聚丙烯的熔體強度，采用化學發泡法制備了聚丙烯/馬來酸酐接枝聚丙烯/環氧樹脂復合材料，環氧樹脂粉體與馬來酸酐接枝聚丙烯反應形成交聯網狀結構提高了聚丙烯的熔體強度，使泡孔結構更均勻致密，并提高了復合材料的力學性能。

綜上可知，制備PP/MPP阻燃發泡復合材料的關鍵，在于加入高熔體強度的聚合物，且需要添加相容劑來增強該聚合物與聚丙烯之間的界面結合；為了提升MPP在聚丙烯中的阻燃效率，還需添加另一種相容劑來改善PP與MPP間的界面強度，如何獲得兼具泡孔結構致密、力學強度優良，并具有較優異的阻燃性能等多方面綜合性能良好的聚丙烯發泡材料仍然需要摸索。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中聚丙烯發泡材料熔體強度不夠，通過添加密胺樹脂起交聯作用以增加熔體強度；且交聯產物可作為相容劑，以強化阻燃劑MPP與聚丙烯之間的界面強度。

該材料發泡后，復合材料不僅熔體強度高、泡孔尺寸小且均有，同時阻燃劑在材料中分散效果好，阻燃效果佳，能夠有效改善材料的熔滴現象。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：