一种PP阻燃塑料制造技术

本发明专利技术公开了一种PP阻燃塑料，由如下重量份原料制成：聚丙烯80‑100份、阻燃剂2‑5份、分散剂3‑5份、增塑剂3‑5份、耐老化剂3‑5份；并制备了一种阻燃剂，该阻燃剂能够生成磷酸和聚磷酸，且自身的氮元素能够加速磷酸化的反应作用，体改富磷残炭的生成量，进而在聚合物表面形成致密碳层，隔氧隔热，在凝聚相发生作用，燃烧分解后会产生氮气、氮氧化合物、水蒸气多种含氮挥发物，进而降低可燃气体的浓度，反应吸热降低材料温度，使得焦炭层迅速膨胀，进而起到阻燃效果，且有机硅载体在燃烧时，在聚合物表面形成裂解碳层，并提高裂解碳层的氧化抗性，从而达到阻燃效果。

【技术实现步骤摘要】
一种PP阻燃塑料
本专利技术属于塑料制备
，具体涉及一种PP阻燃塑料。
技术介绍
聚丙烯是一种无色、无臭、无毒、半透明固体物质，聚丙烯是一种性能优良的热塑性合成树脂，为无色半透明的热塑性轻质通用塑料，具有耐化学性、耐热性、电绝缘性、高强度机械性能和良好的高耐磨加工性能等，这使得聚丙烯自问世以来，便迅速在机械、汽车、电子电器、建筑、纺织、包装、农林渔业和食品工业等众多领域得到广泛的开发应用，近年来，随着，包装、电子、汽车等工业的快速发展，聚丙烯材料正逐步替代木制产品，高强度韧性和高耐磨性能已逐步取代金属的机械功能，另外聚丙烯具有良好的接枝和复合功能，在混凝土、纺织、包装和农林渔业方面具有巨大的应用空间。现有的PP塑料的阻燃性较差，在燃烧时表面火焰无法迅速熄灭，且燃烧时会产生大量滴落物，易造成二次燃烧，且自身耐寒性较差，在低温度条件下，长时间使用，自身性能下降，易发生破碎。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种PP阻燃塑料。本专利技术要解决的技术问题：现有的PP塑料的阻燃性较差，在燃烧时表面火焰无法迅速熄灭，且燃烧时会产生大量滴落物，易造成二次燃烧，且自身耐寒性较差，在低温度条件下，长时间使用，自身性能下降，易发生破碎。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种PP阻燃塑料，由如下重量份原料制成：聚丙烯80-100份、阻燃剂2-5份、分散剂3-5份、增塑剂3-5份、耐老化剂3-5份；该PP阻燃塑料由如下步骤制成：步骤S1：将聚丙烯和分散剂在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌10-15min，制得第一混合料；步骤S2：将阻燃剂和耐老化剂在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌3-5min后，加入增塑剂，继续搅拌10-15min，制得的二混合料；步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000-1200r/min，温度为160-180℃的条件下，进行熔融搅拌30-40min制得熔融料；步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、210℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得PP阻燃塑料。进一步，所述的分散剂为微晶石蜡和液体石蜡中的一种或两种任意比混合，耐老化剂为邻羟基苯甲酸苯酯和2,4-二羟基二苯甲酮中的一种或两种任意比混合。进一步，所述的阻燃剂由如下步骤制成：步骤A1：将季戊四醇、三氯氧磷、甲苯加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为25-30℃的条件下，继续搅拌20-30min后，升温至温度为100-110℃，进行反应10-15h后，冷却至室温并过滤，将滤饼依次用二氯甲烷、丙酮、氯仿进行洗涤2-3次后，干燥制得中间体1；反应过程如下：步骤A2：将三氯氧磷和氯化铝加入反应釜中，在温度为50-60℃的条件下，加入对甲苯酚溶液，升温在转速为120-150r/min，温度为70-80℃的条件下，进行反应12-16h后，加入去离子水并进行过滤，将滤液进行减压蒸馏制得中间体2；反应过程如下：步骤A3：将哌嗪、三氯甲烷、三乙胺加入反应釜中，进行搅拌并加入步骤A1制得的中间体1和步骤A2制得的中间体2，通入氮气进行保护，在温度为60-70℃的条件下，进行反应5-8h后，加入三氯甲烷，继续搅拌1-1.5h后，静置10-15h后，加入高锰酸钾溶液，在温度为80-90℃的条件下，回流反应1-3h后，过滤去除滤液，将滤饼用去离子水进行清洗并干燥，制得中间体3；反应过程如下：步骤A4：将苯基三乙基硅烷和盐酸溶液加入反应釜中，在转速为150-200r/min的条件下，进行搅拌并滴加γ-氨丙基三乙氧基硅烷，在温度为50-60℃的条件下，进行反应3-5h后，加入封端剂，继续反应1-2h后，调节pH值为8-9后，过滤去除滤液，将滤饼用离子水进行洗涤后，干燥制得有机硅载体；反应过程如下：步骤A5：将步骤A3制得中间体3加入干燥箱中，在温度为245-250℃的条件下，进行热处理20-40min后，用去离子水进行洗涤后，在温度为110-120℃的条件下，干燥10-15min后，制得中间体4，将中间体4和步骤A4制得的有机硅载体分别溶于乙醚中，制得中间体4溶液和有机硅载体溶液，将有机硅载体溶液加入反应釜中，并通入氮气进行保护，在转速为100-120r/min，温度为25-30℃的条件下，进行搅拌并加入中间体4溶液，进行反应3-5h，在温度为60-65℃的条件下，去除丙酮，制得阻燃剂。反应过程如下：进一步，步骤A1所述的季戊四醇和三氯氧磷用量摩尔比为1:2-3，步骤A2所述的三氯氧磷、氯化铝、对甲苯酚溶液的用量比为1g:15g:10-12mL，苯酚溶液用量比10mL:18g的二氯乙烷和苯酚混合，步骤A3所述的哌嗪、三乙胺、中间体1、中间体2用量摩尔比为1:4:0.5:1，高锰酸钾溶液用量为哌嗪、中间体1、中间体2质量和的40-50％，高锰酸钾溶液质量分数为20-30％，步骤A4所述的苯基三乙基硅烷、盐酸溶液、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的用量比为10g:5mL:1g，盐酸溶液的质量分数为15％，步骤A5所述的中间体4和有机硅载体的用量质量比为1-1.5:10。进一步，所述的增塑剂由如下步骤制成：将十二碳二元酸、聚乙二醇、二乙二醇单丁醚加入反应釜，在转速为100-120r/min，温度为180-200℃的条件下，进行回流反应1-1.5h后，加入钛酸四丁酯，继续反应2-3h，升温至温度为215-220℃，继续反应至酸值为5-8mgKOH/g时，在温度为70-75℃、压强为0.08-0.09MPa的条件下，进行蒸馏，制得增塑剂。进一步，所述的十二碳二元酸、聚乙二醇、二乙二醇单丁醚的用量摩尔比为6:5:2.5，钛酸四丁酯的用量为十二碳二元酸、聚乙二醇、二乙二醇单丁醚质量和的0.4-0.6％。本专利技术的有益效果：本专利技术在制备一种PP阻燃塑料过程中，制备了一种阻燃剂，该阻燃剂以三氯氧磷和季戊四醇为原料，进行反应制得中间体1，在用对甲苯酚和三氯氧磷进行反应制得中间体2，进一步将中间体1、中间体2、哌嗪进行反应，将三者分子结合，并用高锰酸钾溶液对中间体2分子中苯环上的甲基进行氧化，使得甲基转化为羧基，并用苯基三乙基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷为原料进行聚合制得有机硅载体，该有机硅在体分子链支链上含有活性案氨基，将中间体3进行热心处理，使得中间体3发生聚合，制得中间体4，中间体4的分子链支链上含有活性羧基，进而活性羧基和有机硅载体上活性氨基进行反应，使得中间体4分子固定在有机硅载体上，制得阻燃剂，在聚合物燃烧是阻燃剂能够生成磷酸和聚磷酸，且自身的氮元素能够加速磷酸化的反应作用，体改富磷残炭的生成量，进而在聚合物表面形成致密碳层，隔氧隔热，在凝聚相发生作用，燃烧分解后会产生氮气、氮氧化合物、水蒸气多种含氮挥发物，进而降低可燃气体的浓度，反应吸热降低材料温度，使得焦炭层迅速膨胀，进而起到阻燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PP阻燃塑料，其特征在于：由如下重量份原料制成：聚丙烯80-100份、阻燃剂2-5份、分散剂3-5份、增塑剂3-5份、耐老化剂3-5份；/n该PP阻燃塑料由如下步骤制成：/n步骤S1：将聚丙烯和分散剂在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌10-15min，制得第一混合料；/n步骤S2：将阻燃剂和耐老化剂在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌3-5min后，加入增塑剂，继续搅拌10-15min，制得的二混合料；/n步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000-1200r/min，温度为160-180℃的条件下，进行熔融搅拌30-40min制得熔融料；/n步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、210℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得PP阻燃塑料。/n

【技术特征摘要】
1.一种PP阻燃塑料，其特征在于：由如下重量份原料制成：聚丙烯80-100份、阻燃剂2-5份、分散剂3-5份、增塑剂3-5份、耐老化剂3-5份；
该PP阻燃塑料由如下步骤制成：
步骤S1：将聚丙烯和分散剂在转速为300-500r/min的条件下，进行搅拌10-15min，制得第一混合料；
步骤S2：将阻燃剂和耐老化剂在转速为500-800r/min的条件下，进行搅拌3-5min后，加入增塑剂，继续搅拌10-15min，制得的二混合料；
步骤S3：将第一混合料和第二混合料，在转速为1000-1200r/min，温度为160-180℃的条件下，进行熔融搅拌30-40min制得熔融料；
步骤S4：将熔融料加入三段双螺杆挤出机中，在三段温度分别为180℃、200℃、210℃的条件下，进行挤出并冷却切粒，制得PP阻燃塑料。


2.根据权利要求1所述的一种PP阻燃塑料，其特征在于：所述的分散剂为微晶石蜡和液体石蜡中的一种或两种任意比混合，耐老化剂为邻羟基苯甲酸苯酯和2,4-二羟基二苯甲酮中的一种或两种任意比混合。


3.根据权利要求1所述的一种PP阻燃塑料，其特征在于：所述的阻燃剂由如下步骤制成：
步骤A1：将季戊四醇、三氯氧磷、甲苯加入反应釜中，在转速为120-150r/min，温度为25-30℃的条件下，继续搅拌20-30min后，升温至温度为100-110℃，进行反应10-15h后，冷却至室温并过滤，将滤饼依次用二氯甲烷、丙酮、氯仿进行洗涤2-3次后，干燥制得中间体1；
步骤A2：将三氯氧磷和氯化铝加入反应釜中，在温度为50-60℃的条件下，加入对甲苯酚溶液，升温在转速为120-150r/min，温度为70-80℃的条件下，进行反应12-16h后，加入去离子水并进行过滤，将滤液进行减压蒸馏制得中间体2；
步骤A3：将哌嗪、三氯甲烷、三乙胺加入反应釜中，进行搅拌并加入步骤A1制得的中间体1和步骤A2制得的中间体2，通入氮气进行保护，在温度为60-70℃的条件下，进行反应5-8h后，加入三氯甲烷，继续搅拌1-1.5h后，静置10-15h后，加入高锰酸钾溶液，在温度为80-90℃的条件下，回流反应1-3h后，过滤去除滤液，将滤饼用去离子水进行清洗并干燥，制得中间体3；
步骤A4：将苯基三乙基硅烷和盐酸溶液加入反应釜中，在转速为150-200r/min...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓开权，
申请(专利权)人：卓开权，
类型：发明
国别省市：广东;44