一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法，所述高效阻燃型聚丙烯材料按重量份包括以下组分：聚丙烯100份、聚乙烯蜡1～3份、聚磷酸铵7～12份、季戊四醇10～15份、三聚氰胺6～8份、抗氧剂0.5～1.5份、润滑剂0.1～0.3份、DCP 0.5～2.0份、填料20～40份，所述制备方法包括以下步骤：步骤一：混料，步骤二：挤出造粒，步骤三：步骤四：物料成型。本发明专利技术阻燃聚丙烯材料配方合理、制备方法简单，阻燃效果好，具有较大的应用和推广价值。

Preparation of a High Efficiency Flame Retardant Polypropylene Material

The invention discloses a preparation method of high-efficiency flame-retardant polypropylene material. The high-efficiency flame-retardant polypropylene material comprises 100 parts of polypropylene, 1-3 parts of polyethylene wax, 7-12 parts of ammonium polyphosphate, 10-15 parts of pentaerythritol, 6-8 parts of melamine, 0.5-1.5 parts of antioxidant, 0.1-0.3 parts of lubricant, 0.5-2.0 parts of DCP and 20-40 parts of filler according to weight. The preparation method comprises the following steps: step 1: mixing, step 2: extrusion granulation, step 3: step 4: material forming. The flame retardant polypropylene material of the invention has reasonable formula, simple preparation method, good flame retardant effect and great application and popularization value.

【技术实现步骤摘要】
一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法
本专利技术涉及聚丙烯材料的制备方法领域，尤其是一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法。
技术介绍
随着我国经济发展水平的提高，各行业如电子电气、汽车加工、建筑、机械设备等领域的发展速度、规模及技术水平得到明显提升，高分子材料以其可设计性、生产效率高、轻质、节能等特点得到广泛的应用。聚丙烯(Polypropylene，PP)的分子量约为8～15万，它的分子结构决定了它具有较低的吸水性，其吸水率仅为0.01％。由于聚丙烯的分子结构规则而高度结晶化，所以聚丙烯的熔点高达164～170℃。它还具有相对密度小、透明性、表面光泽好、力学均衡性好、耐化学腐蚀、易于加工、热变形温度高、来源丰富及价格低廉等突出的优点而发展迅速。目前广泛的应用在工业建设、汽车工业、电子电气、包装及建材等领域。聚丙烯的力学性能略高于聚乙烯，而且聚丙烯的化学稳定性也很好，除了能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时其化学稳定性随结晶度的增加还会有所提高。由于聚丙烯仅有碳、氢两种元素构成，并且分子链中含有与叔碳原子相连的活泼氢原子，导致在热氧环境下容易发生氧化反应产生自由基并使分子链断裂，所以极易燃烧，其极限氧指数为17％左右，属于易燃材料，在燃烧过程中不容易成炭，伴随大量浓烟和熔融滴落，限制了其推广和应用。传统聚丙烯阻燃大多采用卤系阻燃体系，卤系阻燃体系虽然具有添加量少，阻燃效果明显的特点，但添加卤系阻燃体系后，在燃烧时会产生大量有毒、有腐蚀性的烟雾，不仅严重污染环境，不符合环保的理念，并且妨碍火灾现场人员的撤离和救援工作的展开，对人类生命安全和生存环境构成潜在的威胁。因此急需一种高效环保的阻燃型的聚丙烯材料。
技术实现思路
为了克服现有技术中所存在的缺陷，本专利技术提供一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法，所述高效阻燃型聚丙烯材料按重量份包括以下组分：聚丙烯100份、聚乙烯蜡1～3份、聚磷酸铵7～12份、季戊四醇10～15份、三聚氰胺6～8份、抗氧剂0.5～1.5份、润滑剂0.1～0.3份、DCP0.5～2.0份、填料20～40份，所述制备方法包括以下步骤：步骤一：混料，按照配方称量各种物料，将物料放入高速搅拌机中预混合均匀、备用；步骤二：挤出造粒，将步骤一得到的预混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，螺杆各段温度设定依次为一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为190℃，四区温度为195℃，五区温度为210℃，六区温度为220℃，机头温度为215℃，螺杆的转速为50～80r/min，挤出的料条经过水冷却后，通过切粒机切成粒料；步骤三：粒料干燥，将步骤二造粒后的物料放入恒温鼓风干燥箱中，控制恒温鼓风干燥箱的温度为50～70℃，干燥时间为12～24h；步骤四：物料成型，将步骤三得到的粒料放入注塑机中，控制机头的温度为210℃，一区温度为205℃，二区温度为195℃，三区温度为175℃，将熔融物料注射到模具中，控制保压时间为5～8s，冷却时间为15～20s，注射压力为5～10MPa。上述的一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法，所述抗氧剂为抗氧剂1010或抗氧剂168。上述的一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法，所述润滑剂为硬脂酸钙。上述的一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法，所述填料为滑石粉。与现有技术相比本专利技术具有以下优点和突出性效果：本专利技术的有益效果是，本专利技术聚丙烯材料中添加了聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺阻燃剂，其中聚磷酸铵在高温下能够脱去氨气和水，生成聚磷酸和聚偏磷酸，氨气和水能够稀释空气中氧的浓度，使燃烧反应减缓，聚磷酸和聚偏磷酸能够使聚丙烯脱水炭化，在聚丙烯表面形成粘稠状炭化物，阻隔聚丙烯和氧气接触，起到阻燃作用；三聚氰胺能够在受热时释放大量无毒不燃性气体，带走大量热量，使燃烧熄灭，同时气体使碳层膨胀覆盖在聚丙烯表面，隔绝了外界氧气的进入；季戊四醇在高温下能够脱水成炭，形成炭层，降低了热量和可燃性挥发产物在聚丙烯材料界面的传递，从而终止燃烧。本专利技术阻燃聚丙烯材料配方合理、制备方法简单，阻燃效果好，具有较大的应用和推广价值。具体实施方式为使本领域技术人员更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作详细说明。【实施例1】一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法，所述高效阻燃型聚丙烯材料按重量份包括以下组分：聚丙烯100份、聚乙烯蜡1份、聚磷酸铵7份、季戊四醇10份、三聚氰胺6份、抗氧剂0.5份、润滑剂0.1份、DCP0.5份、填料20份，所述制备方法包括以下步骤：步骤一：混料，按照配方称量各种物料，将物料放入高速搅拌机中预混合均匀、备用；步骤二：挤出造粒，将步骤一得到的预混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，螺杆各段温度设定依次为一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为190℃，四区温度为195℃，五区温度为210℃，六区温度为220℃，机头温度为215℃，螺杆的转速为60r/min，挤出的料条经过水冷却后，通过切粒机切成粒料；步骤三：粒料干燥，将步骤二造粒后的物料放入恒温鼓风干燥箱中，控制恒温鼓风干燥箱的温度为50℃，干燥时间为12h；步骤四：物料成型，将步骤三得到的粒料放入注塑机中，控制机头的温度为210℃，一区温度为205℃，二区温度为195℃，三区温度为175℃，将熔融物料注射到模具中，控制保压时间为5s，冷却时间为15s，注射压力为5MPa。进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010。进一步的，所述润滑剂为硬脂酸钙。进一步的，所述填料为滑石粉。【实施例2】一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法，所述高效阻燃型聚丙烯材料按重量份包括以下组分：聚丙烯100份、聚乙烯蜡3份、聚磷酸铵12份、季戊四醇15份、三聚氰胺8份、抗氧剂1.5份、润滑剂0.3份、DCP2.0份、填料40份，所述制备方法包括以下步骤：步骤一：混料，按照配方称量各种物料，将物料放入高速搅拌机中预混合均匀、备用；步骤二：挤出造粒，将步骤一得到的预混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，螺杆各段温度设定依次为一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为190℃，四区温度为195℃，五区温度为210℃，六区温度为220℃，机头温度为215℃，螺杆的转速为80r/min，挤出的料条经过水冷却后，通过切粒机切成粒料；步骤三：粒料干燥，将步骤二造粒后的物料放入恒温鼓风干燥箱中，控制恒温鼓风干燥箱的温度为70℃，干燥时间为24h；步骤四：物料成型，将步骤三得到的粒料放入注塑机中，控制机头的温度为210℃，一区温度为205℃，二区温度为195℃，三区温度为175℃，将熔融物料注射到模具中，控制保压时间为8s，冷却时间为20s，注射压力为10MPa。进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂168。进一步的，所述润滑剂为硬脂酸钙。进一步的，所述填料为滑石粉。以上实施例仅为本专利技术的示例性实施例，不用于限制本专利技术，本专利技术的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本专利技术的实质和保护范围内，对本专利技术做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述高效阻燃型聚丙烯材料按重量份包括以下组分：聚丙烯100份、聚乙烯蜡1～3份、聚磷酸铵7～12份、季戊四醇10～15份、三聚氰胺6～8份、抗氧剂0.5～1.5份、润滑剂0.1～0.3份、DCP 0.5～2.0份、填料20～40份，所述制备方法包括以下步骤：步骤一：混料，按照配方称量各种物料，将物料放入高速搅拌机中预混合均匀、备用；步骤二：挤出造粒，将步骤一得到的预混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，螺杆各段温度设定依次为一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为190℃，四区温度为195℃，五区温度为210℃，六区温度为220℃，机头温度为215℃，螺杆的转速为50～80r/min，挤出的料条经过水冷却后，通过切粒机切成粒料；步骤三：粒料干燥，将步骤二造粒后的物料放入恒温鼓风干燥箱中，控制恒温鼓风干燥箱的温度为50～70℃，干燥时间为12～24h；步骤四：物料成型，将步骤三得到的粒料放入注塑机中，控制机头的温度为210℃，一区温度为205℃，二区温度为195℃，三区温度为175℃，将熔融物料注射到模具中，控制保压时间为5～8s，冷却时间为15～20s，注射压力为5～10MPa。...

【技术特征摘要】
1.一种高效阻燃型聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述高效阻燃型聚丙烯材料按重量份包括以下组分：聚丙烯100份、聚乙烯蜡1～3份、聚磷酸铵7～12份、季戊四醇10～15份、三聚氰胺6～8份、抗氧剂0.5～1.5份、润滑剂0.1～0.3份、DCP0.5～2.0份、填料20～40份，所述制备方法包括以下步骤：步骤一：混料，按照配方称量各种物料，将物料放入高速搅拌机中预混合均匀、备用；步骤二：挤出造粒，将步骤一得到的预混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机中，螺杆各段温度设定依次为一区温度为160℃，二区温度为170℃，三区温度为190℃，四区温度为195℃，五区温度为210℃，六区温度为220℃，机头温度为215℃，螺杆的转速为50～80r/min，挤出的料条经过水冷却后，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘妍，朱业安，王云，黄德娟，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36