一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用技术

技术编号:19383969 阅读:3 留言:0更新日期:2018-11-10 00:17
本发明专利技术公开了一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用。该阻燃聚丙烯材料,按100份质量计,由以下份数的原料组成:72~85份共聚聚丙烯树脂、8~15份溴系阻燃剂‑抗氧剂1010复配物、3~6份锑系阻燃剂、1~3份钛白粉、0.5~1.2份润滑剂、1~2份抗静电剂、0.5~1.2份抗氧化剂、0.3~1份抗菌剂。该阻燃聚丙烯具有良好的抗静电的效果,其表面电阻为10

Flame retardant polypropylene material and preparation method and application thereof

The invention discloses a flame retardant polypropylene material and a preparation method and application thereof. The flame retardant polypropylene material is composed of 72-85 copolymer polypropylene resins, 8-15 bromine flame retardants, 1010 antioxidant, 3-6 antimony flame retardants, 1-3 titanium dioxide, 0.5-1.2 lubricants, 1-2 antistatic agents, 0.5-1.2 antioxidants and 0.3-1 antioxidant. Antiseptic. The flame retardant polypropylene has good antistatic effect and its surface resistance is 10.

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料领域,尤其涉及一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用。
技术介绍
聚丙烯是五大通用树脂之一,具有质量轻、易加工、耐化学药品等优良特性,在化工、电器、包装等工业领域得到广泛的应用。然而,随着聚丙烯在建筑、汽车、船舶和电子电器绝缘材料等行业的需求日益增大,人们对其阻燃性能的要求也越来越高。聚丙烯本身属于易燃材料,其氧指数仅为17%~18%,且其成炭率低,燃烧时容易产生熔滴,会使周围的可燃物也起燃,而且聚丙烯的表面电阻大于1014Ω,抗静电性能差,所以在很多应用场合都要求对其进行改性。目前,常见的阻燃聚丙烯材料通常为卤-锑阻燃体系,兼具有气相阻燃和固相阻燃机理。将溴系阻燃剂和锑系阻燃剂加入到聚丙烯树脂中,当聚丙烯受热裂解时,首先是溴系阻燃剂自身受热分解,释放出自由基抑制剂HBr,从而使燃烧中断或延缓链式燃烧反应,HBr与Sb2O3反应生成细微粒子的SbOBr,它能促进自由基相互结合以终止链式反应,同时还产生大量惰性气体或高密度蒸汽,惰性气体可稀释氧和气态可燃产物,并降低此可燃气的温度,致使燃烧终止,高密度蒸汽则可覆盖于可燃气体上,将可燃气体与空气隔绝,因而使燃烧窒息,达到阻燃的目的。常规的阻燃聚丙烯并不高光,部分阻燃剂容易析出,静电效应明显,制成的成品容易粘附灰尘。目前涉及聚丙烯阻燃材料的改性材料有:CN106117805A公开了一种抗菌阻燃聚丙烯板材,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率达到93%以上,表面电阻率在108Ω,但其抗菌剂和抗静电剂都是通过复配得到,合成较复杂,且原料投入量较多;CN106810753A公开了一种V-0阻燃抗静电聚丙烯材料,当其抗静电剂达到20份时,其表面电阻率才能达到108Ω,效果较差,因此,如何对聚丙烯阻燃材料进行改性,使其兼具高光、抗静电及抗菌的阻燃材料以满足市场需求具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用。该阻燃聚丙烯材料兼具高光、抗静电、抗菌和高阻燃的效果,且该制备方法简单,易于控制。本专利技术所采取的技术方案是:本专利技术的目的之一在于提供一种阻燃聚丙烯材料。一种阻燃聚丙烯材料,按100份质量计,由以下份数的原料组成:72~85份共聚聚丙烯树脂、8~15份溴系阻燃剂-抗氧剂1010复配物、3~6份锑系阻燃剂、1~3份钛白粉、0.5~1.2份润滑剂、1~2份抗静电剂、0.5~1.2份抗氧化剂、0.3~1份抗菌剂。优选地,原料的质量份数为:74~85份共聚聚丙烯树脂、8~15份溴系阻燃剂-抗氧剂1010复配物、3~6份锑系阻燃剂、1~3份钛白粉、0.6~1份润滑剂、1.2~1.8份抗静电剂、0.6~1份抗氧化剂、0.3~0.8份抗菌剂。优选地,抗氧化剂为抗氧剂626和抗氧剂1010按质量比为(0.5~5):(1~10)进行复配所得的混合物。优选地,抗氧化剂为抗氧剂626和抗氧剂1010按质量比为(1~3):(3~5)进行复配所得的混合物。更优选地,抗氧化剂为抗氧剂626和抗氧剂1010按质量比为2:4进行复配所得的混合物。优选地,上述共聚聚丙烯选自熔融指数(MI)为10~20g/10min,弯曲模量为950~1200MPa,悬臂梁缺口冲击强度为100J/m以上。优选地,溴系阻燃剂-抗氧剂1010复配物包括溴系阻燃剂和抗氧剂1010,所述溴系阻燃剂选自四溴双酚A、四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚、十溴二苯乙烷、六溴环十二烷、三(2,3-二溴丙基)异三聚氰酸酯、十溴二苯醚、溴化聚苯乙烯、六溴苯、八溴双酚S醚、双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯中的至少一种,优选地,溴系阻燃剂选自八溴双酚S醚。优选地,溴系阻燃剂和抗氧剂1010的质量比为(90~99.9):(0.1~10)。更优选地,溴系阻燃剂与抗氧剂1010的质量比为98:2。优选地,锑系阻燃剂为三氧化二锑、五氧化二锑、锑酸钠中的至少一种,优选三氧化二锑,更优选纯度为99.9%的三氧化二锑。优选地,钛白粉为经过氧化铝表面处理,蓝色相的金红石型钛白粉。优选地,润滑剂选自硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硅酮粉中的至少一种。更优选地,润滑剂为硬脂酸钙与聚乙烯蜡复配的混合物。优选地,硬脂酸钙与聚乙烯蜡按质量比为(1~5):1复配所得的混合物。更优选地,硬脂酸钙与聚乙烯蜡按质量比为3:1复配所得的混合物。优选地,抗静电剂选自非离子型抗静电剂、阳离子抗静电剂和阴离子抗静电剂中的至少一种。优选地,抗静电剂选自非离子型抗静电剂。优选地,非离子型抗静电剂选自羟乙基烷基胺、脂肪酰胺类、聚氧乙烯类或多元醇酯类中的至少一种。更优选地,非离子型抗静电剂选自山梨糖醇酐单脂肪酸酯。优选地,抗菌剂选自无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂中的至少一种。优选地,抗菌剂选自无机抗菌剂。优选地,无机抗菌剂选自银系、铜系、锌系、钛系、银锌复合系、银锌铜复合系、无机有机复合系中的至少一种,优选银锌复合系,即:有效成分为Ag+和Zn2+,更优选地,载体为玻璃,粒径D50为5~10μm的无机银锌复合抗菌剂,更优选为粒径D50为8μm的无机银锌复合抗菌剂。本专利技术的另一目的在于提供上述阻燃聚丙烯材料的制备方法,包括如下步骤:1)将溴系阻燃剂-抗氧剂1010复配物、锑系阻燃剂、钛白粉、润滑剂、抗氧剂和抗菌剂分散均匀;2)加入共聚聚丙烯,混合均匀,得混合物;3)将混合物加入挤出机,混炼剪切、冷却、拉条、切粒,得初级阻燃聚丙烯材料;4)加入抗静电剂,混和均匀,得阻燃聚丙烯材料。优选地,步骤1)在40~60℃下高速分散,更优选地,步骤1)在50℃下高速分散。优选地,步骤3)的混炼剪切温度为170~190℃。本专利技术还提供了该阻燃聚丙烯材料的应用。上述阻燃聚丙烯材料在厨卫用品、电器外壳中的应用,尤其在马桶盖中的应用。本专利技术的有益效果是:1、该阻燃聚丙烯具有良好的抗静电的效果,其表面电阻为108~109Ω、光泽度高、阻燃剂不析出、阻燃等级达到UL94V-0,能长期抑制细菌生长,抗菌效果好等优点。2、该制备方法简单高效,易于保证阻燃性和材料高光亮白的颜色,生产效率高。3、本专利技术选用共聚聚丙烯树脂为基材,其材料加工可塑性好,适合注塑各类产品,价格便宜,同时具有较好的韧性,抗冲击,中等的弯曲模量,耐化学腐蚀性好。4、本专利技术选用八溴双酚S醚-三氧化二锑的阻燃体系,添加量少,阻燃效果好且稳定,阻燃剂添加量低且不析出,高光效果好。5、本专利技术选用添加了金红石型的钛白粉,可以提高阻燃聚丙烯的遮光性,钛白粉本身耐热性好,不变形,不迁移,经过氧化铝表面处理,色相显蓝相,加入到阻燃聚丙烯中,使得阻燃聚丙烯更高光亮白。6、本专利技术选用的润滑剂为硬脂酸钙与聚乙烯蜡复配的混合物,硬脂酸钙可以作为阻燃剂的吸酸剂,硬脂酸钙遇酸分解为硬脂酸和相应的钙盐,可以在加工过程中吸收阻燃剂分解出来的酸,可以起到保护阻燃剂的作用,硬脂酸钙的耐热性好,硬脂酸钙和PE蜡都是聚丙烯(PP)的高效润滑剂,有助于产品脱模。7、本专利技术选用的非离子型抗静电剂,其与PP的相容性好,抗静电剂加入到阻燃聚丙烯中,借助聚丙烯分子的链段运动而向表面迁移,吸收空气中的水分,形成均匀的导电层,从而消除静电,而且非离子型抗静电剂是内添加型抗本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种阻燃聚丙烯材料,其特征在于:按100份质量计,由以下份数的原料组成:72~85份共聚聚丙烯树脂、8~15份溴系阻燃剂‑抗氧剂1010复配物、3~6份锑系阻燃剂、1~3份钛白粉、0.5~1.2份润滑剂、1~2份抗静电剂、0.5~1.2份抗氧化剂、0.3~1份抗菌剂。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃聚丙烯材料,其特征在于:按100份质量计,由以下份数的原料组成:72~85份共聚聚丙烯树脂、8~15份溴系阻燃剂-抗氧剂1010复配物、3~6份锑系阻燃剂、1~3份钛白粉、0.5~1.2份润滑剂、1~2份抗静电剂、0.5~1.2份抗氧化剂、0.3~1份抗菌剂。2.根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯材料,其特征在于;原料的质量份数为:74~85份共聚聚丙烯树脂、8~15份溴系阻燃剂-抗氧剂1010复配物、3~6份锑系阻燃剂、1~3份钛白粉、0.6~1份润滑剂、1.2~1.8份抗静电剂、0.6~1份抗氧化剂、0.3~0.8份抗菌剂。3.根据权利要求1或2所述的阻燃聚丙烯材料,其特征在于:所述抗氧化剂为抗氧剂626和抗氧剂1010按质量比为(0.5~5):(1~10)进行复配所得的混合物。4.根据权利要求3所述的阻燃聚丙烯材料,其特征在于:所述抗氧化剂为抗氧剂626和抗氧剂1010按质量比为(1~3):(3~5)进行复配所得的混合物。5.根据权利要求1或2所述的阻燃聚丙烯材料,其特征在于:所述溴系阻燃剂-抗氧剂1010复配物包括溴系阻燃剂和抗氧剂1010,...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈旭渠陈锐彬张翼翔叶俊杰魏志威刘俊田凯丽陈新泰龚文幸佘豪杰
申请(专利权)人:广东聚石化学股份有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

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