一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，公开了一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法。它是由下列组分按质量百分数组成：聚丙烯切片33.5‑89.8%，经表面处理的多聚磷酸铵10‑30%，三聚氰胺0‑10%，三聚氰胺脲酸盐0‑10%，成碳剂0‑15%，抗氧剂0.1‑0.5%，润滑剂0.1‑1%。本发明专利技术方法制备的无卤阻燃聚丙烯材料，可以达到UL94 1.6mm 和3.2mm V0级阻燃，当总阻燃剂添加量在28%时，可以达到UL94 0.8mm V0级阻燃效果。并且在70℃水浸泡168小时后，其阻燃性和机械性能不变；材料在高湿度环境下具备长效阻燃性，同时材料的电学性能大大提高，表面电阻率从10

Water resistant halogen free flame retardant polypropylene composite and preparation method thereof

The invention belongs to the field of polymer material technology, and discloses a water halogen free flame retardant polypropylene composite and a preparation method thereof. It is composed of the following components according to the mass percentage: Polypropylene slice 33.5, 89.8%, surface treated ammonium polyphosphate 10, 30%, melamine 0 10%, melamine urea acid 0 10%, carbon 0 15%, antioxidant 0.1, 0.5%, lubricants 0.1 1% 1%. The non halogen flame retardant polypropylene material prepared by this method can reach the UL94 1.6mm and 3.2mm V0 flame retardancy. When the amount of the total flame retardant is 28%, it can achieve the UL94 0.8mm flame retarding effect of V0 class. After 168 hours of water immersion at 70 C, the flame retardancy and mechanical properties of the material are not constant; the material has long effect flame retardancy in high humidity environment, and the electrical properties of the material are greatly improved, and the surface resistivity is from 10.

【技术实现步骤摘要】
一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法
本专利技术涉及一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法。属于高分子材料

技术介绍
聚丙烯具有优良的力学性能、绝缘性和耐化学药品性等特点，已经广泛应用于汽车、电子、包装等领域。但是聚丙烯的极限氧指数(LOI)很低，属于容易燃烧，而且燃烧时易出现滴落和流延现象。传统的卤系阻燃剂阻燃效果好，但遇火会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体。随着人们环保、安全意识的增强，开发低烟、无卤阻燃聚丙烯成为当前阻燃聚丙烯研究的热点问题。目前，聚丙烯用无卤阻燃剂主要有：铝-镁系阻燃剂，氮磷膨胀型阻燃剂、磷系阻燃剂和硅系阻燃剂。其中膨胀型阻燃剂由于其阻燃效率高、低烟、无毒、无腐蚀气体释放等特点，被认为是当今无卤阻燃材料的发展方向之一。但由于膨胀型阻燃剂易吸潮，长期使用会造成其电性能以及阻燃性能下降。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耐水型无卤阻燃聚丙烯复合物及其制备方法，可适用于高湿度环境。本专利技术可通过以下措施达到：一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，由以下组分按质量百分数组成：所述的聚丙烯切片为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。所述的成碳剂可以是二氧化硅、二氧化钛、PA6、有机聚磷酸酯中的一种或者多种的混合物。所述的抗氧剂是抗氧剂1010和168的复配或者抗氧剂1010单独使用。所述的润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌中的任一种。多聚磷酸铵表面易吸水，要使其具备耐水性，需进行表面包覆处理。使用功能化的有机硅氧烷，作为优化，可以选用聚二甲基硅氧烷(PDMS)，对其进行表面包覆处理，可以有效改善其吸水性。未经过处理的多聚磷酸铵吸水率在0.8％，经过表面包覆处理的吸水率下降到0.08-0.1％。一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法，按照上述比例将聚丙烯、处理后的多聚磷酸铵、三聚氰胺、三聚氰胺脲酸盐、成碳剂、抗氧剂和润滑剂在高速搅拌机中预混和处理好，加入双螺杆挤出机中进行造粒。挤出温度为180-220℃。本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用功能化的有机硅氧烷处理过的多聚磷酸铵作为主体阻燃剂，复配三聚氰胺、三聚氰胺脲酸盐及成碳剂制得一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物。该材料的阻燃性可达到UL941.6mm和3.2mmV-0级别；阻燃剂总量在28％，达到UL940.8mmV-0级别。材料在70℃水浸泡168小时后，其阻燃性和机械性能不变，材料在高湿度环境下具备长效阻燃性，同时材料的电学性能大大提高，表面电阻率从1011增加到1014。具体实施方案下面结合实施例，对本专利技术作进一步详细说明，其中：聚丙烯切片为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯；成碳剂是二氧化硅、二氧化钛、PA6、有机聚磷酸酯中的一种或者多种的混合物；润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌中的任一种。实施例一：将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：190℃，195℃，190℃，195℃，200℃，200℃，机头温度为205℃。实施例二：将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：185℃，195℃，190℃，195℃，200℃，200℃，机头温度为205℃。实施例三：将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：190℃，195℃，195℃，195℃，200℃，205℃，机头温度为205℃。实施例四：将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：180℃，195℃，190℃，195℃，200℃，200℃，机头温度为205℃。实施例五：将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：185℃，195℃，190℃，200℃，210℃，220℃，机头温度为205℃。对比例将原料按上述比例、按重量百分比准确称取后，在高速搅拌机中预混和处理好，在长径比为32，分六区控温的双螺杆挤出机中进行挤出造粒，一至六区加工温度依次为：185℃，195℃，190℃，200℃，210℃，220℃，机头温度为205℃。各实施例及对比例的性能测试数据依次如下表所示：将上述6个实施例和对比例制备的材料放入70℃水浸泡168小时后，其性能测试数据依次如下表所示：由上表可见，使用经过表面处理的多聚磷酸铵制备的材料在经过浸水实验后，其阻燃性能没有下降；而使用未经过表面处理的多聚磷酸铵的材料在经过浸水实验后，阻燃等级从原先的V0下降到HB，阻燃能力大大降低；且使用未经过表面处理的阻燃剂制成的材料，在潮湿环境放置一段时间后，表面形成油亮、发粘的析出层，对制品日后使用造成极大不便，对比使用经过表面处理的阻燃剂制成的材料就不会发生此种现象。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于，它是由下列组分按质量百分数组成：聚丙烯切片33.5‑89.8%，经表面处理的多聚磷酸铵10‑30%，三聚氰胺0‑10%，三聚氰胺脲酸盐0‑10%，成碳剂0‑15%，抗氧剂0.1‑0.5%，润滑剂0.1‑1%。

【技术特征摘要】
1.一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于，它是由下列组分按质量百分数组成：聚丙烯切片33.5-89.8%，经表面处理的多聚磷酸铵10-30%，三聚氰胺0-10%，三聚氰胺脲酸盐0-10%，成碳剂0-15%，抗氧剂0.1-0.5%，润滑剂0.1-1%。2.根据权利要求1所述的一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于：所述的聚丙烯为均聚聚丙烯或共聚聚丙烯。3.根据权利要求1所述的一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于：所述的经表面处理的多聚磷酸铵，是使用功能化的有机硅氧烷表面包覆处理的多聚磷酸铵。4.根据权利要求3所述的一种耐水无卤阻燃聚丙烯复合物，其特征在于：所述的有机硅氧烷为聚二甲基硅氧烷。5.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，高茜，朱新宇，姚晨光，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34