[發明專利]一種高阻燃聚丙烯發泡珠粒及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202110648941.6
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113185777B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 邢海平;史志遠;李明罡;唐濤;邱健;姜治偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08L23/16;C08L51/06;C08K13/06;C08K7/24;C08K9/10;C08K3/02;C08K3/32;C08K3/04;C08K7/06;C08K7/14;C08J9/18;C08J9/12
• 代理公司: 長春眾邦菁華知識產權代理有限公司 22214
• 代理人: 王瑩

本發明涉及一種高阻燃聚丙烯發泡珠粒及其制備方法與應用，屬于發泡材料技術領域。解決了現有技術中阻燃聚丙烯材料在燃燒過程中燃燒速率快、會產生滴落以及損毀長度大的問題。本發明的發泡珠粒，包括100重量份聚丙烯、20?40重量份復配阻燃劑、0.1?5重量份成核劑和1?10重量份其他助劑。其中，復配阻燃劑由10?50wt％的膨脹石墨、5?20wt％的一維棒狀材料、10?30wt％的包覆紅磷和20?50wt％的聚磷酸銨組成。該發泡珠粒發泡制備的發泡材料，在水平燃燒測試過程中，損毀長度較短，在點燃時間結束以后未達到或剛達到25mm標線處，并且燃燒過程中無滴落現象，且能夠保持其初始形狀。

技術領域

本發明屬于發泡材料技術領域，具體涉及一種高阻燃聚丙烯發泡珠粒及其制備方法應用。

背景技術

聚丙烯(PP)是一種性能優良的熱塑性合成樹脂，具有耐化學性、耐熱性、電絕緣性、高強度機械性能和良好的高耐磨加工性能等，這使得聚丙烯自問世以來，便迅速在機械、汽車、電子電器、建筑、紡織、包裝、農林漁業和食品工業等眾多領域得到廣泛的開發應用。

聚丙烯泡沫塑料(EPP)是以聚丙烯樹脂為主體，加入發泡劑及其它添加劑制成。它機械強度較好，有優良的抗拉強度和柔韌性，彈性摩擦系數大，耐磨性能好，絕熱性優良，無毒、無味。故而，聚丙烯泡沫塑料由于其獨特而優越的性能成為泡沫塑料行業中的熱點。

目前，EPP材料面臨的一個問題就是其阻燃性能難以滿足一些場合的使用要求。對此，研究者進行了大量的研究。例如中國專利CN107857935，通過在聚丙烯發泡珠粒中添加氫氧化鎂、氫氧化鋁、聚磷酸銨以及三氧化二銻等阻燃配方，獲得了能夠離火自熄的阻燃聚丙烯發泡微珠，拓寬了EPP珠粒的應用領域。中國專利CN107828134，制備了一種高導電高阻燃聚丙烯發泡珠粒，其通過加入有機阻燃劑如氯化石蠟、十溴二苯醚和/或聚磷酸銨。中國專利CN109401172，通過添加硼砂、三氧化二銻、紅磷等阻燃劑，制備了一種黑色高阻燃聚丙烯發泡珠粒；所述的阻燃劑是木質素或有機粘土中的一種或兩種組合物；其中木質素是木漿木質素，未經任何改性處理；有機粘土是經胺系有機化合物改性的蒙脫土。中國專利CN102807707提供一種無鹵阻燃聚丙烯發泡體，阻燃劑30-110份，選自以下物質：紅磷、磷酸酯類阻燃劑硼酸鋅、聚磷酸銨、三聚氰胺焦磷酸鹽、聚磷酸鹽或季戊四醇。中國專利CN106566076提供了一種阻燃聚丙烯發泡珠粒及其生產工藝，其阻燃體系的重量份的組分構成為:納米二氧化硅:6.7-6.9份，氣相法白炭黑:2.5-2.7份，甲基含氫硅油:91-93份，羥基聚二甲基硅氧烷:7.7-7.9份，乙烯基三甲氧基硅烷:8-10份，聚磷酸銨:3.5-3.7份。中國專利CN110317399B公開了一種膨脹阻燃聚丙烯輕量化材料及其連續擠出發泡制備方法，采用膨脹型阻燃劑，所述膨脹型阻燃劑由酸源、碳源和氣源三部分組成，酸源為聚磷酸銨、磷酸三苯酯、硼酸、磷酸銨鹽中的至少一種；碳源為環糊精、季戊四醇中的至少一種；氣源為三聚氰胺、雙氰胺中的至少一種，獲得了較好的阻燃效果。

本申請的發明人發現，阻燃聚丙烯材料在使用過程中即便達到了氧指數要達到30％甚至更高，以及離火自熄外的效果，還存在以下缺陷：阻燃聚丙烯材料在燃燒過程中存在明顯的滴落以及塌陷，并且在有火源(例如水平燃燒測試時)情況下，材料燃燒速率較快，燃燒過程中滴落現象明顯，材料損毀長度較大。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術中，阻燃聚丙烯材料在燃燒過程中燃燒速率快、產生滴落以及損毀長度大的問題，提供一種氧指數達到30％以上，燃燒過程中無滴落，材料燃燒損毀長度短，燃燒后材料能保持初始形狀的高阻燃聚丙烯發泡珠粒及其制備方法與應用，進一步拓寬聚丙烯發泡珠粒的應用領域。

為了解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：

本發明提供一種高阻燃聚丙烯發泡珠粒，包括：