一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂100份；溴系阻燃剂10

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，特别是涉及一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚丙烯因其优异的综合性能和良好的性价比、较宽的加工成型条件成为应用最为广泛的通用塑料之一。聚丙烯是典型的易燃性材料，其极限氧指数17
‑
18％，极易燃烧，着火后不能自熄，随着材料安全要求的逐渐提高，聚丙烯材料必须进行阻燃改性。
[0003]用于聚丙烯的阻燃剂主要分为溴系阻燃剂和无卤阻燃剂，现有的阻燃改性聚丙烯材料中，为了满足无卤化的要求，需要选择添加含磷、氮或其复配体系的阻燃剂，但是无卤阻燃体系存在添加量大、阻燃效率低、物理性能较差、吸水性高等缺点，广泛应用还存在较大的局限性。有机含溴阻燃剂仍然是聚丙烯树脂的主要阻燃剂，有机溴系阻燃剂具有添加量低、阻燃效率高、对物理性能影响较小等优点，但有机溴系阻燃剂的极性较强、熔指较低，在注塑和使用过程中极易迁移至模具或制品表面，带来模垢和析出问题。
[0004]近年来，随着下游行业对材料的应用需求不断提高，越来越多的产品和安全法规希望材料兼具良好的阻燃效率和优异的外观性能，尤其是在长期过程中产品表面不能有明显的析出异物，这使得有机溴系阻燃体系很难满足下游要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，克服上述技术缺陷，提供一种阻燃聚丙烯组合物，具有阻燃性能好、烘烤条件下阻燃剂不易析出、表面光泽度高的优点。
[0006]本专利技术的另一目的在于，提供上述阻燃聚丙烯组合物的制备方法。
[0007]本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种阻燃聚丙烯组合物，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂
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100份；溴系阻燃剂
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10
‑
25份；三氧化二锑
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10份；低熔点酯类聚合物
ꢀꢀꢀ3‑
10份；所述的低熔点酯类聚合物的熔点低于聚丙烯树脂的熔点。
[0008]优选的，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂
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100份；溴系阻燃剂
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12
‑
20份；三氧化二锑
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8份；低熔点酯类聚合物
ꢀꢀꢀ5‑
8份。
[0009]适于本专利技术技术方案的，所述的低熔点酯类聚合物选自聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸
‑
己二酸丁二醇酯（PBSA）、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯（PBAT）、聚已内酯（PCL）
中的至少一种。
[0010]优选的，所述的低熔点酯类聚合物的熔点低于140℃；熔点低于140℃的低熔点酯类聚合物为PBS（114℃左右浮动）、PBSA（100℃左右浮动）、PBAT（115℃左右浮动）、PCL（60℃左右浮动）。
[0011]更优选的，所述的低熔点酯类聚合物的熔点低于100℃。熔点低于100℃的低熔点酯类聚合物为PCL。
[0012]低熔点酯类聚合物由于其与聚丙烯之间较差的相容性，如添加量过高反而会导致阻燃性、物理性能下降。
[0013]所述的低熔点酯类聚合物的粘均分子量为10000
‑
200000。
[0014]酯类聚合物的熔点主要是受其分子链结构影响的，分子量范围对于其熔点的影响很小。通过实验发现，低熔点酯类聚合物的分子量在10000
‑
200000之内时可以保证其熔点低于140℃。
[0015]适于本专利技术技术方案的，所述的溴系阻燃剂选自三(三溴新戊基)磷酸酯、三（2，3
‑
二溴丙基）异三聚氰酸酯、四溴双酚S双（2，3
‑
二溴丙基）醚、四溴双酚A双（2，3
‑
二溴丙基）醚、十溴二苯乙烷、溴化亚胺、溴化环氧树脂、三（三溴苯氧基）三嗪、四溴双酚A中的至少一种。
[0016]优选的，所述的溴系阻燃剂选自三(三溴新戊基)磷酸酯、三（2，3
‑
二溴丙基）异三聚氰酸酯、四溴双酚S双（2，3
‑
二溴丙基）醚中的至少一种。
[0017]一般的，三氧化二锑的平均粒径为0.1
‑
20微米都能够实现良好的阻燃性能。
[0018]所述的聚丙烯树脂选自均聚聚丙烯、共聚聚丙烯中的至少一种。所述聚丙烯树脂的熔点≥140℃。
[0019]可以根据实际情况决定是否加入抗氧剂、加工助剂。抗氧剂可以是酚类、亚磷酸酯类、二价硫类或空间受阻胺类抗氧剂中的一种或其混合物。加工助剂可以是低分子脂类、金属皂类、硬脂酸复合酯类、酰胺类；其中，低分子脂类为固体石蜡、液体石蜡或低分子聚烯烃蜡，金属皂类为硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌或硬脂酸钡，硬酯酸复合酯类为硬脂酸乙二醇酯、硬脂酸甘油酯或硬脂酸季戊四醇酯，酰胺类为芥酸酰胺、甲撑双硬脂酸酰胺或N，N
‑
乙撑双硬脂酸酰胺。
[0020]本专利技术的阻燃聚丙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：将各组分混合均匀，然后通过双螺杆挤出机在180
‑
200℃下熔融挤出、造粒，干燥后即得到阻燃聚丙烯组合物。
[0021]本专利技术的阻燃聚丙烯组合物的应用，用于制备玩具外壳、汽车内饰件。
[0022]本专利技术具有如下有益效果本专利技术通过在阻燃聚丙烯组合物中添加一定量的、熔点低于聚丙烯树脂的酯类聚合物，能够在熔融挤出的过程中先于聚丙烯熔融，将阻燃剂包裹后聚丙烯才逐渐熔融。该酯类聚合物在高温条件下可以在聚丙烯基体中形成一个强极性微环境，使得有机溴系阻燃剂在高温条件下强烈倾向于迁移至该强极性微环境中，而不再倾向于迁移至制品表面，从而有效抑制了有机溴类阻燃剂在高温条件下的界面迁移作用，显著提升了产品的外观性能。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术
光泽度，度8582828077808080℃烘烤24h后光泽度84807976777875
由实施例1
‑
7可知，溴系阻燃剂优选三(三溴新戊基)磷酸酯、三（2，3
‑
二溴丙基）异三聚氰酸酯、四溴双酚S双（2，3
‑
二溴丙基）醚。
[0026]表2：实施例8
‑
13阻燃聚丙烯组合物各组分含量及测试结果 实施例8实施例9实施例10实施例11实施例12实施例13均聚聚丙烯 100100100100100共聚聚丙烯100
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三(三溴新戊基)磷酸酯1510122025 十溴二苯乙烷
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15三氧化二锑A6358107PBS6358105UL
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94，3.2mmV
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0V
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0V
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0V
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0V
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂
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100份；溴系阻燃剂
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10
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25份；三氧化二锑
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10份；低熔点酯类聚合物
ꢀꢀꢀ3‑
10份；所述的低熔点酯类聚合物的熔点低于聚丙烯树脂的熔点。2.根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯树脂
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100份；溴系阻燃剂
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12
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20份；三氧化二锑
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8份；低熔点酯类聚合物
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8份。3.根据权利要求1或2所述的阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的低熔点酯类聚合物选自聚丁二酸丁二醇酯、聚丁二酸
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己二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚已内酯中的至少一种。4.根据权利要求3所述的阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的低熔点酯类聚合物的熔点低于140℃；优选的，所述的低熔点酯类聚合物的熔点低于100℃。5.根据权利要求4所述的阻燃聚丙烯组合物，其特征在于，所述的低熔点酯类聚合物的粘均分子量为10000
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨友强，姜向新，杨霄云，陆湛泉，刘乐文，丁明笃，叶南飚，陈平绪，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：