[發明專利]一種具有良好耐水性的阻燃聚丙烯材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202111214227.2
• 申請日: 2021-10-19
• 公開（公告）號: CN113845725B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 杜運海;唐林生
• 申請（專利權）人: 青島塑科高分子科技有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L85/02;C08L79/04;C08K5/3435
• 代理公司: 青島中天匯智知識產權代理有限公司 37241
• 代理人: 許莉

本專利發明了一種具有良好耐水性的阻燃聚丙烯材料及其制備方法。該聚丙烯材料以聚氨基環三磷腈、超支化哌嗪基三嗪成炭劑和雙(1?烷氧基?2,2,6,6?四甲基哌啶?4?基)癸二酸酯的復合物為膨脹型阻燃劑，通過高溫改性、熔融混煉、造粒制得。其組成和各組分的質量分數如下：聚丙烯樹脂70?85％，聚氨基環三磷腈11?25％，超支化哌嗪基三嗪成炭劑3?10％，雙(1?烷氧基?2,2,6,6?四甲基哌啶?4?基)癸二酸酯0.05?0.5％，偶聯劑0?1.0％，抗氧劑0?0.5％，抗滴落劑0?0.5％。按以上方法制得的聚丙烯材料不僅具有良好的阻燃性能，而且耐水性能優良。

技術領域

本發明涉及一種具有良好耐水性的阻燃聚丙烯材料及其制備方法，具體地說是以聚氨基環三磷腈、超支化哌嗪基三嗪成炭劑和雙(1-烷氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)癸二酸酯的復合物為膨脹型阻燃劑，通過高溫改性、熔融混煉、造粒制得的具有良好阻燃性能及耐水性能的聚丙烯材料，屬高分子材料領域。

背景技術

聚丙烯(PP)因具有強度高、耐熱性好、容易加工等優異性能而廣泛用于汽車、電器、機械等行業，是目前應用最廣的通用塑料之一。但是PP容易燃燒，且燃燒時產生大量熔滴而很容易傳播火焰。因此，阻燃PP的研究一直受到全球的重視。

提高PP阻燃性能的主要措施是添加阻燃劑，目前所用阻燃劑主要有鹵系阻燃劑(主要為溴系阻燃劑)、填料型阻燃劑(主要為氫氧化鎂和氫氧化鋁)、膨脹型阻燃劑(IFR)等。盡管鹵系阻燃劑對PP具有良好的阻燃效果和對材料的機械性能影響相對較小，但其使用存在嚴重的環境及安全問題，因此，鹵系阻燃劑的應用愈來愈受到限制[張雨山,高春娟,蔡榮華.溴系阻燃劑的應用研究及發展趨勢.化學工業與工程,2009,26(5):460-466]。氫氧化鋁和氫氧化鎂等填料型阻燃劑被譽為“無公害阻燃劑”，具有穩定性好、不揮發、煙氣無毒無腐蝕性、成本低和資源豐富等優點，但其阻燃效率低，要獲得良好的阻燃效果，所需添加量很大，加上與PP的相容性差，因而對PP的加工性能和機械性能影響很大[田雪梅.金屬氫氧化物阻燃劑研究進展.塑料助劑，2011,(6):13-17]。IFR具有阻燃效率較高、燃燒時產煙量低、且煙氣的毒性及腐蝕性小等優點，尤其是在解決阻燃聚烯烴類材料燃燒時易滴落的難題上具有其它阻燃劑不可比擬的優勢，而被公認為是最具發展潛力的綠色阻燃劑之一,但目前使用的IFR主要是以聚磷酸銨(APP)為酸源，該類IFR仍存在阻燃效率較低、添加量大、對PP的加工性能和機械性能影響大、耐水性差等問題[黃琰，張翔宇，游歌云,等.聚丙烯膨脹型阻燃劑研究進展.精細化工中間體，2011，41(6):1-7；張金凱，馬麗，葛維娟,等.膨脹型阻燃劑阻燃聚丙烯的研究進展.材料導報,2015,29(5):68-72；潘利文,李孔哲,肖陽,等.膨脹型阻燃劑的研究進展.材料導報,2016,30(05):27-32]。因此，尋找更加高效的IFR一直是阻燃PP領域的一個重要課題。