无卤阻燃三元乙丙材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高分子材料及其制备方法，一种无卤阻燃三元乙丙材料，其由一下重量份的组分组成，三元乙丙树脂100份、无卤复合阻燃剂30‑50份、增强剂5‑20份，其中所述的无卤复合阻燃剂由双磷酸哌嗪、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐和硅酮粉复合而成。本发明专利技术采用的无卤复合阻燃体系具有以下优点：良好的阻燃协同作用，在较少的用量下即能够获得较好的阻燃效果，同时保证材料的力学性能不受影响。阻燃体系在其成型加工过程中不易水解析出。良好的热稳定性，保证了无卤阻燃三元乙丙材料制造和成型加工稳定性。硅酮粉的加入，除与其他无卤阻燃剂可起到协同阻燃作用外，还能起到润滑作用，提高无卤阻燃三元乙丙材料的成型加工性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高分子材料及其制备方法，具体涉及一种无卤阻燃三元乙丙材料及其制备方法。
技术介绍
三元乙丙材料由于具有优越的耐氧化、抗臭氧、抗侵蚀的能力和比重低等特点，被广泛应用于建筑、汽车、飞机等密封部件的制造、电线电缆绝缘层制造和航天发动机绝热烧蚀材料。但是，由于三元乙丙材料存在易燃的缺点，使其在一些领域的应用受到了限制。目前使用的三元乙丙材料包括卤/锑的阻燃三元乙丙材料和无卤阻燃聚丙烯材料。前一类阻燃三元乙丙材料在热裂及燃烧时产生大量的腐蚀性有毒气体及烟尘，易产生次生灾害。聚磷酸铵是目前无卤阻燃三元乙丙材料最常采用的阻燃剂，但是，聚磷酸铵存在分解温度低、在成型加工中易水解析出，导致其有严重的吸水特性，使此类的无卤阻燃三元乙丙材料不能满足低吸水性阻燃三元乙丙应用产品需要。
技术实现思路
本专利技术为克服现有技术中存在的聚磷酸铵分解温度低、成型加工中易水解析的缺陷，提供一种无卤阻燃三元乙丙材料及其制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案为：一种无卤阻燃三元乙丙材料，其由以下重量份的组分组成，三元乙丙树脂100份、无卤复合阻燃剂30-50份、增强剂5-20份，其中所述的无卤复合阻燃剂由双磷酸哌嗪、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐和硅酮粉复合而成。进一步地，所述的无卤阻燃剂由双磷酸哌嗪、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐和硅酮粉按照质量比为(10～30)∶(5～15)∶(1～5)∶(0.5～2.0)的重量比组成。作为优选，所述的增强剂为高密度聚乙烯或低密度聚乙烯。上述无卤阻燃三元乙丙材料的制备方法，包括如下步骤，(1)将三元乙丙树脂、无卤复合阻燃剂、增强剂倒入高速混合机中混合，形成混合物料；(2)将冷却后的混合物料送入双螺杆挤出机中熔融挤出造粒，即得到物理阻燃三元乙丙材料。具体地，步骤(1)中三元乙丙树脂、无卤复合阻燃剂、增强剂倒入高速混合机中混合至所产生的摩擦热使得物料温度升高至70-80℃，形成混合物料。进一步地，步骤(2)中由双螺杆挤出机由进料口至模头各区的温度依次为：T1＝120～130℃，T2＝130～140℃，T3＝140～150℃，T4＝150～160℃，T5＝160～170℃，T6＝170～180℃，T7＝180～190℃，T8＝190～200℃，T9＝190～200℃，T模头＝180～190℃。本专利技术具有的积极效果：1.本专利技术的无卤阻燃三元乙丙材料采用双磷酸哌嗪、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐、硅酮粉组成无卤复合阻燃体系，该无卤复合阻燃体系具有以下优点：(1)良好的阻燃协同作用，在较少的用量下即能够获得较好的阻燃效果(氧指数大于27％)，同时保证材料的力学性能不受影响。(2)无需任何处理即能够获得良好的耐水解析出性能，使阻燃体系在其成型加工过程中不易水解析出，从而保证了阻燃性能不受影响。(3)良好的热稳定性，具有该复合阻燃剂的三元乙丙材料的热分解温度大于270℃。保证了无卤阻燃三元乙丙材料制造和成型加工稳定性。(4)硅酮粉的加入，除与其他无卤阻燃剂可起到协同阻燃作用外，还能起到润滑作用，提高无卤阻燃三元乙丙材料的成型加工性。2.本专利技术的无卤阻燃三元乙丙材料采用高密度聚乙烯或低密度聚乙烯作为增强剂，可调节无卤阻燃三元乙丙材料的抗拉伸强度，以满足不同产品应用需要。具体实施方式(实施例1)本实施例的无卤阻燃三元乙丙材料由下述重量的组分制成：100kg的三元乙丙树脂，20kg的双磷酸哌嗪，10kg的三聚氰胺聚磷酸盐，4kg的三聚氰胺氰尿酸盐，1kg的硅酮粉，10kg的高密度聚乙烯。上述无卤阻燃三元乙丙材料的制备方法具有以下步骤：①将上述各组分按照配方倒入高速混合机中，启动电机，控制搅拌器转速为900～1400转/分钟进行混合，直至混合所产生的摩擦热使得物料温度升高至70℃～80℃，出料冷却。②将冷却后的混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经水槽冷却、牵引进入切粒机造粒，即得新型无卤阻燃聚丙烯材料。双螺杆挤出机各区的温度为：T1＝120～130℃，T2＝130～140℃，T3＝140～150℃，T4＝150～160℃，T5＝160～170℃，T6＝170～180℃，T7＝180～190℃，T8＝190～200℃，T9＝190～200℃，T模＝180～190℃。(实施例2～实施例8)各实施例的无卤阻燃三元乙丙材料的制备方法与实施例1相同，不同之处在于各组分的重量配比，具体见表1。表1(应用例)将实施例1～实施例8制得的无卤阻燃三元乙丙材料采用注塑成型机注塑标准试样，并按国家标准对该标准试样进行力学性能和阻燃性能测试，测试结果见表2。表2上述表2中的热水处理为：90℃热水中浸泡8h。对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卤阻燃三元乙丙材料，其特征在于：其由以下重量份的组分组成，三元乙丙树脂100份、无卤复合阻燃剂30‑50份、增强剂5‑20份，其中所述的无卤复合阻燃剂由双磷酸哌嗪、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐和硅酮粉复合而成。

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃三元乙丙材料，其特征在于：其由以下重量份的组分组成，三元乙丙树脂100份、无卤复合阻燃剂30-50份、增强剂5-20份，其中所述的无卤复合阻燃剂由双磷酸哌嗪、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐和硅酮粉复合而成。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃三元乙丙材料，其特征在于：所述的无卤阻燃剂由双磷酸哌嗪、三聚氰胺聚磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐和硅酮粉按照质量比为(10～30)∶(5～15)∶(1～5)∶(0.5～2.0)的重量比组成。3.根据权利要求1或2所述的无卤阻燃三元乙丙材料，其特征在于：所述的增强剂为高密度聚乙烯或低密度聚乙烯。4.根据权利要求1-3任一项所述的无卤阻燃三元乙丙材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，(1)将三元乙丙树脂、无卤复合阻燃剂、增强剂倒入...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健，周仕龙，杨菁菁，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32