一种无载体耐候PP阻燃母粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种无载体耐候PP阻燃母粒及其制备方法和应用，属于阻燃母粒技术领域。本发明专利技术结合微胶囊复配阻燃剂和磷酸锆的协同阻燃作用，同时使用包覆剂将微胶囊复配阻燃剂、偶联剂、马来酸酐接枝聚丙烯和耐候剂充分分散包覆，实现微胶囊复配阻燃剂(高浓度的阻燃剂)的均匀塑化，能够实现高浓度阻燃剂的挤出造粒，从而得到纯度达80％的无载体PP阻燃母粒。此外，本发明专利技术提供的PP阻燃母粒具有优异的耐候性，且无需载体PP。且无需载体PP。

【技术实现步骤摘要】
一种无载体耐候PP阻燃母粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及阻燃母粒
，尤其涉及一种无载体耐候PP阻燃母粒及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]PP(聚丙烯)由于其良好的加工性、均衡的力学性能以及低廉的价格，在汽车、家电等领域具有广泛的用途，但PP易燃限制了其应用范围，加入阻燃母粒后即可拓宽其应用范围。PP阻燃母粒的特点包括易于添加、清洁卫生、阻燃效果好、添加量少、母粒白度高、不影响制品的颜色、热稳定性优且产品可反复加工，阻燃效果、强度、颜色没有明显改变，耐寒耐侯、抗紫外线能力强、不易析出、可提高制品成形流动性、无毒低烟、热裂解或燃烧不产生有毒的DBDO和DBDF以及对环境不造成影响。
[0003]卤素阻燃母粒在受热时分解产生卤化氢HX，HX通过两种机理起阻燃作用，即自由基机理：消耗高分子降解产生的自由基
·
HO，使其浓度降低，从而延缓或中断燃烧的链反应；从而减慢燃烧速度甚至使火焰熄灭。卤素阻燃母粒的优点是用量少、阻燃效率高且适应性广，但其严重缺点是燃烧时生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体，危害很大。一旦发生火灾，由于热分解和燃烧，会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性气体，特别是人们发现火灾中的死亡事故有80％以上是材料产生的浓烟和有毒气体造成的。
[0004]中国专利CN107459707A公开了“PP高效浓缩阻燃母粒”，其将PP粒子20％～40％，偶联剂0.5％～1％，次磷酸盐15％～30％，溴盐10％～20％和超细滑石粉15％～25％进行挤出造粒，得到PP高效浓缩阻燃母粒，具有高效阻燃、环保、成本低等特点，且使用简单，加工稳定性好，便于二次回收利用，生产的产品着色力高，不析出且比重轻。然而，该专利的阻燃母粒纯度低(阻燃成分含量为39.3％，其中卤素溴盐含量为16％)，添加比例高且含有卤素。
[0005]然而，目前市场上的大部分无卤阻燃母粒其纯度在20～50％之间，存在阻燃效果差、添加量高影响产品物性等缺点，而再提高阻燃母粒的纯度存在加工困难的情况。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种无载体耐候PP阻燃母粒及其制备方法和应用，所述无载体耐候PP阻燃母粒纯度高(含有的阻燃成分含量可达80％)，且阻燃性和耐候性优异。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]本专利技术提供了一种无载体耐候PP阻燃母粒，包括以下质量份的制备原料：
[0009]微胶囊复配阻燃剂60～80份，磷酸锆1～5份，耐候剂0.1～0.5份，相容剂1～5份，偶联剂1～3份，包覆剂10～30份；
[0010]所述微胶囊复配阻燃剂的成分包括三聚磷酸铝、聚磷酸铵和氢氧化镁。
[0011]优选的，所述微胶囊复配阻燃剂的磷含量≥70％，燃点>320℃，粒度为1500目，堆积密度为0.6～0.7g/cm2。
[0012]优选的，所述耐候剂包括紫外线吸收剂UV531、紫外线吸收剂UV328、抗氧剂1010和抗氧剂168。
[0013]优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，所述马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率为1～1.2％，熔融指数为100g/10min。
[0014]优选的，所述偶联剂为KH550和KH570的混合物；所述KH550和KH570的质量比为2:1。
[0015]优选的，所述包覆剂包括乙撑双聚乙烯蜡酰胺、EVA蜡和聚乙烯蜡中的一种或几种。
[0016]本专利技术提供了上述技术方案所述无载体耐候PP阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：
[0017]将微胶囊复配阻燃剂、磷酸锆、耐候剂、相容剂、偶联剂和包覆剂混合，将所得混合料依次进行密炼和挤出造粒，得到无载体耐候PP阻燃母粒。
[0018]优选的，所述密炼过程中，密炼室的温度为180～190℃，密炼的转速为180～220rpm。
[0019]优选的，所述挤出造粒的喂料速度为13rpm，温度为170～185℃，主机转速为220rpm。
[0020]本专利技术提供了上述技术方案所述无载体耐候PP阻燃母粒或上述技术方案所述制备方法制备得到的无载体耐候PP阻燃母粒在制备共聚PP料中的应用。
[0021]本专利技术提供了一种无载体耐候PP阻燃母粒，包括以下质量份的制备原料：微胶囊复配阻燃剂60～80份，磷酸锆1～5份，耐候剂0.1～0.5份，相容剂1～5份，偶联剂1～3份，包覆剂10～30份；所述微胶囊复配阻燃剂的成分包括三聚磷酸铝、聚磷酸铵和氢氧化镁。
[0022]本专利技术利用微胶囊复配阻燃剂作为阻燃剂，微胶囊复配阻燃剂中阻燃成分被包裹于微胶囊中，阻燃成分含量高，能够有效提高阻燃母粒的阻燃性能，同时本专利技术结合磷酸锆起到片层阻隔作用，使得PP大分子链在磷酸锆层间尽量伸展，可以充分与磷酸锆层间具有催化活性的Lewis酸点和Bronsted酸点接触，在燃烧过程中，能催化降解部分PP成炭，而且磷酸锆还可与微胶囊复配阻燃剂中的APP(聚磷酸铵)反应，生成类陶瓷交联物质(生成磷酸盐交联网络结构)，从而使膨胀炭层更加稳定，这些磷酸盐交联网络结构和炭层的生成能够进一步阻碍传质传热，从而提高阻燃母粒的阻燃性能。
[0023]本专利技术结合微胶囊复配阻燃剂和磷酸锆的协同阻燃作用，同时使用包覆剂将微胶囊复配阻燃剂、偶联剂、相容剂和耐候剂充分分散包覆，实现微胶囊复配阻燃剂(高浓度的阻燃剂)的均匀塑化，能够实现高浓度阻燃剂的挤出造粒，从而得到纯度达80％的无载体PP阻燃母粒。
[0024]本专利技术所提供的无载体PP阻燃母粒中无需PP载体，所得PP阻燃母粒中阻燃成分的含量高且相容性好，使用该PP阻燃母粒时添加量少，对共聚PP料的物理性能影响小；而现有PP阻燃母粒均以PP载体做阻燃母粒，会造成阻燃母粒中阻燃成分含量低，添加量大，会影响共聚PP料的物理性能。
[0025]本专利技术提供的无载体PP阻燃母粒添加了包覆剂，所述包覆剂与树脂和溶剂有良好的相容性，使得所述PP阻燃母粒与树脂相容性好，分散性能极佳，易混合不扬尘，高分子活化处理该PP阻燃母粒后能够使PP料基材的力学性能保持优异，本专利技术制备的阻燃母粒具有
符合ROHS标准、添加量少、高耐候、分散性好等特点，通过调整添加量可以达到UL94-V0或UL94-V2级别，在汽车、家电等领域能够广泛的用途。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种无载体耐候PP阻燃母粒，包括以下质量份的制备原料：
[0027]微胶囊复配阻燃剂60～80份，磷酸锆1～5份，耐候剂0.1～0.5份，相容剂1～5份，偶联剂1～3份，包覆剂10～30份；
[0028]所述微胶囊复配阻燃剂的成分包括三聚磷酸铝、聚磷酸铵和氢氧化镁。
[0029]在本专利技术中，若无特殊说明，所需制备原料均为本领域技术人员熟知的市售商品。
[0030]以质量份计，本专利技术提供的无载体耐候PP阻燃母粒的制备原料包括微胶囊复配阻燃剂60～80份，优选为65～75份，更优选为68～72份本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无载体耐候PP阻燃母粒，包括以下质量份的制备原料：微胶囊复配阻燃剂60～80份，磷酸锆1～5份，耐候剂0.1～0.5份，相容剂1～5份，偶联剂1～3份，包覆剂10～30份；所述微胶囊复配阻燃剂的成分包括三聚磷酸铝、聚磷酸铵和氢氧化镁。2.根据权利要求1所述的无载体耐候PP阻燃母粒，其特征在于，所述微胶囊复配阻燃剂的磷含量≥70％，燃点>320℃，粒度为1500目，堆积密度为0.6～0.7g/cm2。3.根据权利要求1所述的无载体耐候PP阻燃母粒，其特征在于，所述耐候剂包括紫外线吸收剂UV531、紫外线吸收剂UV328、抗氧剂1010和抗氧剂168。4.根据权利要求1所述的无载体耐候PP阻燃母粒，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，所述马来酸酐接枝聚丙烯的接枝率为1～1.2％，熔融指数为100g/10min。5.根据权利要求1所述的无载体耐候PP阻燃母粒，其特征在于，所述偶联剂为K...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘志军，黄雄关，陈腾渊，付济良，陈洁钦，
申请(专利权)人：广东天雄新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：