[發明專利]一種抗黃變無鹵阻燃聚烯烴組合物及其制備方法

有效

• 申請號: 202110491580.9
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113388193B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 許肖麗;翟金國;葉文;許保云;林倬仕;李平陽;董玲玲;陳彥昊
• 申請（專利權）人: 上海化工研究院有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08K5/3462;C08K3/32;C08K9/04;C08K3/34
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 劉燕武

本發明涉及一種抗黃變無鹵阻燃聚烯烴組合物及其制備方法，包括以下重量份數的原料組分：聚烯烴樹脂100份，磷氮系無鹵阻燃劑25?50份，蒙脫土4?10份，光穩定劑0.3?2份，抗氧劑0.3?3份，相容劑0.3?3份。與現有技術相比，本發明制備的阻燃聚烯烴組合物阻燃等級達到UL94V?0，在室外長期或紫外線照射下可以長期保持良好的力學性能，黃變指數小，耐候性好，特別適用于受紫外光影響的家用電器部件及戶外環境下的汽車零部件、座椅、線纜等。

技術領域

本發明屬于功能樹脂組合物技術領域，涉及一種抗黃變無鹵阻燃聚烯烴組合物及制備方法。

背景技術

聚烯烴具有原料豐富，價格低廉，易加工成型，綜合性能優良的優勢，是一類產量最大，應用十分廣泛的高分子材料，其中以聚乙烯、聚丙烯最為重要。但是聚烯烴樹脂的極限氧指數低于19％，容易燃燒引發火災。隨著汽車輕量化和電子電器領域的需求快速增長，對聚烯烴材料的防火等級要求越來越高。

現在市場中用于聚烯烴材料的阻燃劑以鹵系阻燃劑為主，盡管阻燃效率較高，但也存在二次環保危害，國內外先后頒布多項法規法令限制鹵系阻燃劑的使用。2021年，歐盟正式實施(EU)2019/2021法規，在電子顯示器產品中禁止使用含鹵阻燃劑，同時六溴環十二烷(HBCD)在中國的豁免期結束，加速高效環保無鹵阻燃產品的研發進程。傳統聚烯烴無鹵阻燃劑使用聚磷酸銨(APP)為核心組分進行復配，但是存在添加量大、阻燃效率低，降低材料機械性能，吸濕遷移影響性能的持久性和制品外觀的問題，以焦磷酸哌嗪為代表的大分子阻燃劑成為研究的熱點。文獻和專利中已公開多種焦磷酸哌嗪的制備工藝，大多為酸堿中和反應，磷酸根原料過量，使得焦磷酸哌嗪具有一定的酸性，pH一般在3～5，通過阻燃復配技術開發的無鹵阻燃劑也呈現弱酸性。在日光或紫外輻照時，酸性阻燃劑會促進基體樹脂的分子鏈斷裂，加速降解和老化，使阻燃材料黃變、發脆、粉化、整體性能下降，尤其是聚丙烯分子鏈上存在不穩定的叔碳原子，使用焦磷酸哌嗪類阻燃劑更容易發生黃變問題。

專利CN110157094A公開了在聚丙烯樹脂中使用受阻胺類光穩定劑獲得V-2級抗熱氧老化功能的阻燃光擴散PP材料，具有較好的抗黃變性，但是阻燃等級較低。CN102391574A、CN?112080037A、CN?112143115A等專利中均公開了溴系阻燃聚丙烯體系中使用光穩定劑解決材料的黃變問題，隨著鹵系阻燃劑逐漸被淘汰，無鹵阻燃體系的抗光輻照性仍未完全解決，尤其是在焦磷酸哌嗪復配阻燃劑的酸性環境，對光穩定劑的助劑協效和相容性提出更高的要求。專利CN111647226A公開了焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸鹽復配阻燃劑應用在聚丙烯樹脂中的配方和性能，獲得較好的耐浸水和耐候性，但是使用的苯并三唑類光穩定劑具有中毒性，近年來在環境中不斷被檢出，成為一類新型污染物。

因此，本發明正是基于上述問題而提出的。

發明內容

本發明的目的就是為了提供一種抗黃變無鹵阻燃聚烯烴組合物及制備方法，所得阻燃聚烯烴組合物阻燃性能優異，在室外長期或紫外線照射下可以長期保持良好的力學性能，黃變指數小，耐候性好，特別適用于受紫外光影響的家用電器部件及戶外環境下的汽車零部件、座椅、線纜等。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

本發明的技術方案之一提供了一種抗黃變無鹵阻燃聚烯烴組合物，包括以下重量份數的原料組分：

進一步的，所述磷氮系無鹵阻燃劑由聚焦磷酸哌嗪(PAPP)、三聚氰胺焦磷酸鹽(MPP)和/或三聚氰胺氰尿酸(MCA)、聚磷酸銨(APP)、以及金屬氧化物復配而成。此處，三聚氰胺焦磷酸鹽和/或三聚氰胺氰尿酸，可以使用任一種也可以用兩種，用兩種時比例沒有嚴格的限制。

更進一步的，聚焦磷酸哌嗪、三聚氰胺焦磷酸鹽和/或三聚氰胺氰尿酸、聚磷酸銨、以及金屬氧化物這四種組分的質量比為(45～75):(12～35):(10～25):(2～8)，優選的，質量比為(55～65):(20～30):(15～20):(3～5)。