一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，包括以下重量份数的组分：聚丙烯树脂40‑80份，无卤阻燃剂15‑30份，玻璃纤维5‑20份，相容剂1‑5份，抗氧化剂0.5‑5份，助剂0.5‑5份，润滑剂0.2‑2份。本发明专利技术的一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料的灼热丝引燃温度(GWIT)及灼热丝可燃指数(GWFI)高、力学性能优异、制备工艺简单，无卤环保，满足客户无卤和环保的材料标准且成本低廉；本发明专利技术组分都是成熟的物料，便于大规模推广使用，可满足汽车、电子、家电等多个领域的应用要求。

A kind of halogen-free flame-retardant polypropylene material with high hot filament and high CTI for unattended electrical appliances and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料及其制备方法
本专利技术属于高分子复合材料
，涉及改性阻燃聚丙烯材料及其制备方法，更具体地涉及一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料及其制备方法。
技术介绍
现代的电子和电器设备有40％以上重量的部件由易燃的塑胶绝缘材料组成，电子和电器设备会因过热、漏电、短路、火花和老化等引燃这些材料而造成火灾，对人们生命和财产安全造成巨大威胁。为此，世界各国先后出台了法规对电子和电器设备上使用的塑胶绝缘材料的阻燃性能、耐热性能和电气性能等作了苛刻的规定。聚丙烯(PP)因具有密度低、耐化学性好、价格低、优良的综合性能等特点，是家电行业中首选的塑料品种之一，其用量约占30％左右。随着个性化和智能化的新式家电产品的不断涌现，对PP在家电上的安全性应用也提出了更高的要求。电子电器产品对于塑胶绝缘材料的阻燃耐热和电器性能，通常有两个要求——高灼热丝、高CTI。根据欧盟国际电工协会(IEC)要求业界执行的IEC60695灼热丝阻燃测试评价标准，IEC组织在IEC60335家用及类似电器安全标准中提出长期无人值守电器所使用塑料件的阻燃性能必须满足UL94V-0级和750℃灼热丝接触材料30s内不起火或燃烧时间小于5s，即灼热丝引燃温度(GWIT)大于750℃。对于连接器、接触开关、电机和断路器壳体等特定部件则还要求GWIT温度850℃和灼热丝可燃指数(GWFI)950℃。其中无人看守电器要求阻燃改性PP材料满足国际电工委员会(IEC)提出的长期无人看管电器用改性PP材料的相关规定。含卤阻燃材料在阻燃过程中会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成二次危害。中国也已报批建筑材料及制品燃烧性能等级的国家标准，此标准与欧盟2003年颁布的RoHs和WEEE指令具有共同的特点，即在评价材料阻燃性能上，强调了释热速率、火灾发展速率、生烟性及燃烧产物的腐蚀性和毒性等，为了通过这类新标准，传统的卤系阻燃材料将显得无能为力，人们将转向使用成炭阻燃塑料(特别是膨胀型阻燃塑料)和热固性阻燃塑料。因此，研发一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，对于家电的升级换代，逐步向专用化、高性能化、安全环保至为重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料及其制备方法。基于上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，包括以下重量份数的组分：优选地，一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，包括以下重量份数的组分：优选的，所述无卤阻燃剂为聚多磷酸铵、膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌、聚磷酸铵(APP)、三缩水甘油异氰尿酸酯(TGIC)、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯、N,N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基磷酸四乙酯和甲基磷酸二甲酯(DMMP)和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)中的一种或几种。优选地，所述无卤阻燃剂由膨胀型石墨、聚磷酸铵、三缩水甘油异氰尿酸酯、N，N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基磷酸四乙酯、甲基磷酸二甲酯和DOPO按0-5：2-6：2-6：4-10：4-10：0-8的比例复配而成。更优选地，所述无卤阻燃剂由膨胀型石墨、聚磷酸铵、三缩水甘油异氰尿酸酯、N，N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基磷酸四乙酯、甲基磷酸二甲酯和DOPO按0-4：3-5：3-5：6-10：6-10：1-6的比例复配而成。膨胀型石墨是一种新型无卤阻燃剂，可膨胀石墨膨胀的初始温度为220℃左右，一般在220℃开始轻微膨胀230-280℃迅速膨胀，之后体积可达原来的100多倍，甚至280倍。可膨胀石墨在阻燃过程中主要起到以下作用：(1)在高聚物表面形成坚韧的炭层，将可燃物与热源隔开；(2)在膨胀过程中大量吸热，降低了体系的温度；(3)在膨胀过程中释放夹层中的酸根离子，促进脱水碳化，并能结合燃烧产生的自由基从而中断链反应。可膨胀石墨与磷化合物、金属氧化物复合使用，能产生协调作用，加入少量就能达到阻燃目的。聚磷酸铵是一种性能良好的无机阻燃剂，其比有机阻燃剂价廉，毒性低，热稳定性好，可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。高温下，APP迅速分解成氨气和聚磷酸，氨气可以稀释气相中的氧气浓度，从而起阻止燃烧的作用。聚磷酸是强脱水剂，可使聚合物脱水炭化形成炭层，隔绝聚合物与氧气的接触，在固相起阻止燃烧的作用。三缩水甘油异氰尿酸酯是一种结晶状的杂环环氧化合物，三个环氧基很活泼，能与聚酯树脂中羟基进行高密度交联，杂环很稳定，具有优良的耐热性、耐候性、耐光性、耐腐蚀性、耐化学药品性和机械性能。磷酸酯类阻燃剂由于P-C键的存在，使其化学稳定性增强，具有耐水耐溶剂性，是一类很有发展前途的阻燃剂。另外，磷-氮系阻燃剂由于P-N的协同作用，发烟量小，基本不产生有毒气体，不仅具有良好的阻燃效果，而且可以大大降低阻燃剂的用量。因而，N,N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基磷酸四乙酯是一种很有发展前途的有机阻燃剂。甲基磷酸二甲酯(DMMP)是一种内添加型的阻燃剂，其最显著的特点是含磷高达25％，阻燃效率很高。添加量仅为常用阻燃剂的一半甚至更少就能发挥同样的功效，由于添加量少，对合成材料本身的理化性能的影响减至很低。DMMP是广泛应用于聚氨酯泡沫塑料、不饱和聚酯树脂、环氧树脂和呋喃树脂类材料的添加型阻燃剂，其制品的自熄性、耐低温性、可塑性、紫外线稳定性及抗静电性，均优于添加其它阻燃剂的制品。使用实验表明，添加6％～15％的DMMP可达到不同要求的阻燃等级。DMMP应用于不饱和聚酯树脂，具有良好的相容性、优良的阻燃性，可制成阻燃玻璃钢和阻燃透明玻璃钢制品。DOPO主要应用在阻燃、特种功能高聚物、环氧树脂、发光材料、改性材料等领域，尤其是在电子电器材料领域，尤其是在电子电器材料领域有广泛的应用，同时使用DOPO改性的聚合物，拥有无需再次进行阻燃改性的独特优点。优选地，所述聚丙烯树脂密度为0.90-0.91g/cm3，熔点为168-172℃。优选地，所述玻璃纤维为耐水解玻璃纤维。更优选地，所述耐水解玻璃纤维的长度为3-6mm。优选地，所述相容剂为聚丙烯-马来酸苷共聚物、苯乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯辛烯共聚弹性体-马来酸酐共聚物、三元乙丙橡胶-马来酸酐共聚物和聚苯乙烯-乙烯-丁烯-聚苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种或几种。优选地，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂和硫醚类抗氧化剂的中的一种或几种。更优选地，所述抗氧剂是三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、双(2，4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、四季戊四醇酯和硫代二丙酸二月桂酯中的一种或几种。优选的，所述助剂为抗菌剂、抗UV剂、成核剂和抗滴落剂中的一种或几种。更优选地，所述抗菌剂为纳米抗菌剂。进一步优选地，所述抗菌剂为纳米氧化锌、纳米氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：





2.根据权利要求1所述的无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，其特征在于，包括以下重量份数的组分：





3.根据权利要求1所述的无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，其特征在于，所述无卤阻燃剂为聚多磷酸铵、膨胀型石墨、三聚氰胺磷酸盐、硼酸锌、聚磷酸铵、三缩水甘油异氰尿酸酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三异丙苯酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯、N,N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基磷酸四乙酯、甲基磷酸二甲酯和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，其特征在于，所述无卤阻燃剂由膨胀型石墨、聚磷酸铵、三缩水甘油异氰尿酸酯、N,N-对苯二胺基(2-羟基)二苄基磷酸四乙酯、甲基磷酸二甲酯和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物按0-5：2-6：2-6：4-10：4-10：0-8的比例复配而成。


5.根据权利要求1所述的无卤阻燃高灼热丝高CTI无人看管电器聚丙烯材料，其特征在于，所述玻璃纤维为耐水解玻璃纤维。


6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑少辉，
申请(专利权)人：广东道生科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44