[發明專利]一種聚丙烯復合材料及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202111323225.7
• 申請日: 2021-11-11
• 公開（公告）號: CN114106468B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 崔嵬;李聰;郝垠龍;陸湛泉;楊霄云;陶四平
• 申請（專利權）人: 天津金發新材料有限公司
• 主分類號: C08L23/14
• 分類號: C08L23/14;C08L23/12;C08K3/32;C08K5/053;C08K3/26;C08K7/24
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;郝傳鑫

本發明公開了一種聚丙烯復合材料及其制備方法與應用，涉及改性塑料領域。本發明提供了一種聚丙烯復合材料，包括以下重量份的組分：聚丙烯樹脂20?50份、阻燃劑30?50份、低散發劑10?20份；所述阻燃劑包括以下組分：磷酸二氫鉀、季戊四醇類成炭劑和碳酸氫鹽；所述阻燃劑中磷酸二氫鉀、季戊四醇類成炭劑和碳酸氫鹽的重量比為：磷酸二氫鉀：季戊四醇類成炭劑：碳酸氫鹽＝11?32:3?9:9?20；所述低散發劑包括以下組分：活性炭、自制水母粒和鉬酸鹽類阻燃抑煙劑；所述活性炭的粒徑D50為1?200μm；所述自制水母粒包括以下重量份的組分：聚丙烯70?85份、發泡劑6?10份和水?乙醇溶液10?20份。本發明提供了一種高氧指數、低煙氣毒性的阻燃聚丙烯復合材料。

技術領域

本發明涉及改性塑料領域，尤其是一種聚丙烯復合材料及其制備方法與應用。

背景技術

近年來全國高鐵、地鐵發展迅速，高鐵干線幾乎遍布全國，一、二線城市市內地鐵規劃加速，鐵路交通成為現今社會較為普遍的交通方式。然而地鐵、高鐵箱體較為封閉，一旦著火較難疏散，若有有毒煙氣釋放，更為安全撤離造成困難，所以防火安全成為鐵路交通的重中之重。依據鐵路安全防火標準EN45545要求，與電源接觸的電子電器類產品需滿足R23要求，防火等級達到HL3以上。鐵路交通中與電源接觸的電子電器所用材料需要有較高的氧指數，材料氧指數越高，越難以燃燒；與電源接觸的電子電器產品需要有較低的煙密度，當與火焰接觸時會有更少的煙塵產生，方便救援；與電源接觸的電子電器產品需要有較低的煙氣毒性，當接觸火焰時，釋放的煙氣毒性越低，在封閉的車廂內就越安全，火災時造成的傷亡就越低。

目前用于鐵路交通電子元器件的材料通常為阻燃尼龍、阻燃PC等材料，但是成本過高、密度過重、氣味較大。阻燃PP材料雖然造價便宜，密度輕，但是市面上的阻燃PP普遍存在著氧指數低，氧指數低于32，燃燒時煙密度高，煙氣中氮氧化物、溴化物等有毒氣體過高等問題。此外，阻燃PP的氣味較高，長期使用不可避免存在氣味逸散。目前市面上暫時不存在同時兼顧高氧指數、低煙氣毒性的阻燃PP材料。

發明內容

基于此，本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處而提供一種聚丙烯復合材料及其制備方法與應用。本發明通過在聚丙烯復合材料中添加特定的阻燃劑及低散發劑，制備得到了一種高氧指數、低煙氣毒性、低氣味、阻燃聚丙烯復合材料。

為實現上述目的，本發明所采取的技術方案為：一種聚丙烯復合材料，包括以下重量份的組分：聚丙烯樹脂20-50份、阻燃劑30-50份、低散發劑10-20份；所述阻燃劑包括以下組分：磷酸二氫鉀、季戊四醇類成炭劑和碳酸氫鹽；所述阻燃劑中磷酸二氫鉀、季戊四醇類成炭劑和碳酸氫鹽的重量比為：磷酸二氫鉀：季戊四醇類成炭劑：碳酸氫鹽＝(11-32):(3-9):(9-20)；所述低散發劑包括以下組分：活性炭、自制水母粒和鉬酸鹽類阻燃抑煙劑；所述活性炭的粒徑為1-200μm；所述自制水母粒包括以下重量份的組分：聚丙烯樹脂70-85份、發泡劑6-10份和水-乙醇溶液10-20份。

本發明通過加磷酸二氫鉀、季戊四醇類成炭劑和碳酸氫鹽，三種協同作用，使材料具有優良的阻燃性能。磷酸二氫鉀在接觸火焰時會迅速反應生成聚磷酸鉀，會迅速脫去聚丙烯中的-H，終止燃燒反應；季戊四醇成炭劑接觸火焰后會迅速形成碳層，阻隔氧氣，阻止燃燒進一步擴大。碳酸氫鹽使材料在遇到火焰時，迅速產生大量二氧化碳，二氧化碳密度比空氣重沉積在下方，材料繼續燃燒需要更多的氧氣，從而使材料具有較高的氧指數。