阻燃聚丙烯树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供一种聚丙烯树脂组合物，该组合物包括具有４－１８克／分钟熔体流动速率（ＭＦＲ）的聚丙烯树脂，具有低熔点的阻燃添加剂，氧化锑，ＵＶ稳定剂，硅烷偶联剂和作为遮光剂的二氧化钛。本发明专利技术的树脂组合物提供了次级加工产品，由于其在长时间室外暴露和水热浸渍处理后保持优异的初始阻燃性能，该产品即使厚度薄时也具有优异的阻燃性能，耐气候老化的稳定性及机械材料性能的保持能力。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含有聚丙烯树脂作为主要组份的阻燃聚丙烯树脂组合物，更具体地涉及一种聚丙烯树脂组合物，该组合物包括具有4-18克/10分钟熔体流动速率的聚丙烯树脂、具有低熔点的含卤阻燃添加剂、氧化锑、紫外线稳定剂、硅烷偶联剂及作为遮光剂的二氧化钛，且具有良好耐气候老化性，在水热浸渍处理后能保持同等水平的阻燃性能和物理性能。
技术介绍
聚丙烯树脂由于其优异的加工性能、耐化学性和机械强度，广泛地应用于家用电器、建筑构件、室内装饰材料和汽车部件中。然而，这些树脂缺乏阻燃性能同时难以用于需要阻燃性能以抵御火灾危险的汽车部件或电气元件中。因此，已经进行了许多研究，通过添加各种有机、无机或磷阻燃添加剂以使聚烯烃树脂具有阻燃性能。日本待审公开专利申请№.53-92855，54-29350，54-77658，56-26954，57-87462和60-110738公开了阻燃聚丙烯树脂组合物的制备方法，是通过加入例如氢氧化镁、氢氧化铝或水滑石的无机阻燃添加剂以使树脂具有阻燃性能。但是，为了获得阻燃V-0等级，需要超过50％的无机填料，导致了加工性能降低，气体生成和冲击强度减少。日本专利申请№.53-30739公开了阻燃聚丙烯树脂组合物，其是通过添加例如十溴代联苯醚和十二氯-十二氢亚甲基二苯并环辛烷的含卤化合物有机阻燃添加剂而制备的。另外，还公开了通过加入四溴双酚A双-(二溴丙醚)，双-(三溴苯氧基乙基)四溴双酚A醚。六溴环十二烷和四溴双酚A制备阻燃聚丙烯树脂组合物的方法。尽管这些树脂组合物在阻燃性能和加工性能上是优异的，但在耐气候老化和耐热水性上较差，且难以保持物理性能和初始阻燃性能，因此难以将该树脂用于暴露在室外的例如圣诞树灯泡插座的产品中。专利技术概述本专利技术的目的是解决上述问题同时提供一种在薄幅时具有良好阻燃性能，并可制备在长时间室外暴露和水热浸渍处理时能够保持良好的初始阻燃性能，以及保持良好的耐气候老化性和物理性能的次级产品的阻燃聚丙烯树脂组合物。本专利技术的阻燃聚丙烯树脂组合物包括40-90重量％的具有4-18克/10分钟熔体流动速率的聚丙烯树脂，9-16重量％的具有低熔点的含卤阻燃添加剂，4-15重量％的白色颗粒状氧化锑，0.2-3.0重量％的紫外线稳定剂，0.1-5重量％的硅烷偶联剂，和0.2-5重量％的二氧化钛。在本专利技术的阻燃聚丙烯树脂组合物中，所使用的聚丙烯树脂是结晶聚丙烯均聚物，或作为主要组份的聚丙烯和一种或多种化合物，或者与两种或更多种化合物的混合物的共聚物，所述化合物选自由乙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、4-甲基戊烯、1-庚烯、1-辛烯和1-癸烯所组成的一组物质。优选的聚丙烯树脂是结晶聚丙烯均聚物。聚丙烯树脂的熔体流动速率为4-18克/10分钟，或更优选5-15克/10分钟。聚丙烯树脂的含量为整个树脂组合物的40-90重量％，或更优选50-87重量％。在本专利技术的阻燃聚丙烯树脂组合物中，具有低熔点的含卤阻燃添加剂可以是四溴双酚A双-(二溴丙醚)或四溴二甲砜二丙醚，或它们的混合物。市场上可购买的产品的实例为PE-68(由Great Lake Corporation生产)或P680G(由Suzuhiro Chemicals，Co.生产)。四溴双酚A双-(二溴丙醚)或四溴二甲砜二丙醚的优选含量为每100％组合物重量的9-16重量％。当阻燃添加剂的含量低于9重量％时，以1/32英寸厚度不能获得V-0阻燃等级，而当阻燃添加剂的含量超过16重量％时，降低了耐气候老化性，产生难以保持物理性能的不利效果。本专利技术的阻燃聚丙烯树脂组合物中的硅烷偶联剂由下面通式表示RR′SiX2其中R是烃，包括乙烯基、氯、氨基和巯基；X为能够被水解的有机基团；而R′可以是R或X。当R′为R时，R和R′的基团可以不同，而X的基团可以彼此各不相同，其实例为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨基乙酰氧基(glycydoxy)丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和3-巯基丙基三甲氧基硅烷。为了改善与三氧化锑和含卤阻燃添加剂的分散强度和粘合强度，优选使用乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或3-巯基丙基三甲氧基硅烷。硅烷偶联剂的含量为每100％组合物重量的0.1-5重量％，优选0.15-3重量％，更优选0.3-1重量％。当其含量低于0.1重量％时，没有改善与三氧化锑或含卤阻燃添加剂的分散强度和粘合强度，而且不能防止在水热测试的浸渍过程中阻燃添加剂的喷霜，难以在1/32英寸的宽度上保持阻燃性能的V-0级。当其含量超过5重量％时，不能进一步地改善阻燃添加剂的喷霜。在本专利技术的阻燃聚丙烯树脂组合物中，优选同时使用UV吸收剂和HALS稳定剂作为紫外线稳定剂，且优选HALS稳定剂具有大于2000的分子量。当其分子量小于2000时，紫外线稳定剂容易从次级产品中起霜白化，难以保持长时间的紫外线稳定性。UV吸收剂和HALS紫外线稳定剂中每一种的含量优选分别为0.1-1.5重量％，当仅加入UV吸收剂或HALS紫外线稳定剂中的一种时，可以获得V-0级的阻燃性能但难以获得满足在暴露于UV条件下处理后保持拉伸冲击强度在低级别的F1标准的耐环境性的树脂组合物。在本专利技术的阻燃聚丙烯树脂组合物中，二氧化钛用作遮光剂以获得F1级的耐环境性能，其优选含量为0.2-5重量％。当二氧化钛的含量低于0.2重量％时，没有与紫外线稳定剂的协同效果，而当其含量大于5重量％时，没有进一步遮光的效果。在本专利技术的阻燃聚丙烯树脂组合物中，所使用的氧化锑为三氧化锑或五氧化锑，或它们的混合物，其含量为整个树脂组合物的4-15重量％且优选5-12重量％。本专利技术的阻燃聚丙烯树脂组合物在垂直燃烧测试(下面指UL94垂直燃烧测试)中、在1/32英寸宽度上表现出优异的V-0级阻燃性，该垂直燃烧测试是根据UL Subject 94的“用于机械装置的部件的塑料材料的可燃性测试”进行的。另外，在耐气候老化和防水测试(下面指UL746C耐气候老化测试)中，该测试是根据UL Subject 746C的“用于电器装置部件的塑料材料可燃性测试”进行的，树脂组合物在长时间室外暴露和水热浸渍处理后保持相同级别的阻燃性，同时表现出保持其物理性能的能力。因此，本专利技术的树脂组合物可有利地用于电器、建筑构件、室内或室外装饰材料和汽车部件中。参考下面的实施例和对比实施例将详细描述本专利技术。然而，实施例是用于举例说明而不是用于限制本专利技术的范围。实现本专利技术的最佳方式实施例1将下述组份加入到Hensel混合机中，通过搅拌混合3分钟7.9千克具有8克/10分钟熔体流动速率(在230℃、2.16千克负载下熔融树脂在10分钟内的熔体流动量)的结晶聚丙烯均聚物作为聚丙烯树脂，1.4千克PE-68(由Great LakesCorporation生产)作为四溴双酚A双-(二溴丙醚)，700克三氧化锑(Sb2O3，由Cheil Flame Retardant，Ltd。生产，1.2μm)，和作为添加剂的10克硬脂酸钙，10克抗氧化剂(1010，由CIBA GEIGY生产)，20克IRGAFOS168(由CIBA GEIGY生产)，30克U本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃聚丙烯树脂组合物，包括４０－９０重量％的具有４－１８克／１０分钟熔体流动速率的聚丙烯树脂，９－１６重量％的具有低熔点的含卤阻燃添加剂，４－１５重量％的白色颗粒状氧化锑，０．２－３．０重量％的紫外线稳定剂，０．１－５重量％的硅烷偶联剂，和０．２－５重量％的二氧化钛。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑仁植，洪宗秀，李圣晚，许晚省，
申请(专利权)人：三星综合化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]