一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用，本发明专利技术以聚丙烯作为基体材料，再添加一定配比的流动改性剂和界面改性剂，由于界面改性剂中含有烷基链段和多羟基基团，与聚丙烯、增韧剂、无卤阻燃剂相容性较好，流动改性剂可作为内润滑剂大幅提高材料的流动性能，流动改性剂和界面改性剂复配和增韧剂可以协同提高体系中各组分的流动性，界面改性助剂和增韧剂起到协同增韧的效果，同时几乎不影响材料的力学性能，实现刚韧平衡。因此，本发明专利技术制得的高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料不仅具有良好的阻燃性能，且流动性好，韧性和刚性强，冲击性能和抗静电性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及高分子材料改性
，更具体地，涉及一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用。
技术介绍
阻燃改性聚丙烯材料，如磷-氮阻燃体系主要成分由脱水剂(酸源)、成炭剂(炭源)和膨胀剂(气源)组成，其阻燃机理是促进聚合物成炭，在材料表面形成一层膨胀多孔的均质炭层，起到隔热、隔氧、抑烟、防止熔滴的作用，达到阻燃的目的，磷氮无卤阻燃剂燃烧过程具有烟密度低、毒性低、热释放速率低等优点。但无卤阻燃剂含有多羟基和氨基等亲水官能团，导致其与聚丙烯相容性不佳，严重影响改性聚丙烯材料的韧性，若加入弹性体改性，弹性体太多，会导致材料的刚性和材料的流动性下降，弹性体太少，增韧不明显，无法达到刚韧平衡，且无卤阻燃剂还会导致材料流动性变差，不利于材料注塑成型。如中国专利CN201910267586.0(公开日2019.8.2)公开了一种超高流动性的无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，该无卤阻燃聚丙烯复合材料由聚丙烯、焦磷酸哌嗪类阻燃剂、聚丙烯接枝马来酸酐等相容剂、超分散剂、高长径比填料等组分制成，可以在一定程度上改善阻燃材料的流动性，但材料的冲击性能差。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有无卤阻燃聚丙烯材料不能同时兼具良好的流动性和冲击性能的缺陷和不足，提供一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料，不仅具有良好的流动性，还具有优异的冲击性能和韧性、刚性，以及具有良好的抗静电性能。本专利技术的又一目的是提供一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料的制备方法。本专利技术的另一目的是提供一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料的应用。本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料，包括如下按照质量份计算的组分：其中所述流动改性剂为硬脂酰胺类多元共聚物；所述界面改性剂为N，N-双羟乙基烷基酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、月桂醇聚醚-4、聚乙二醇硬脂酸酯中的一种或几种。本专利技术以聚丙烯作为基体材料，再添加一定配比的流动改性剂和界面改性剂复配，由于界面改性助剂中含有烷基链段，与聚丙烯基体、增韧剂相容性较好，另外，界面改性剂中还含有多羟基基团，可以通过范德华力和无卤阻燃剂相互作用，从而提高无卤阻燃剂在体系中的相容性，另外流动改性剂还作为内润滑剂，可以大幅提高材料的流动性能，同时不影响材料的力学性能，因此，流动改性剂、界面改性剂和增韧剂可以起到协同提高无卤阻燃聚丙烯材料的流动性的作用，而界面改性助剂和增韧剂具有协同增韧的作用，材料具有优异的冲击性能，并且达到刚韧平衡，可以很好的发挥阻燃性能。本专利技术由于加入的界面改性剂含有多氨基和羟基的基团，通过与无卤阻燃剂配合，利用氢键与空气中的水分相结合，易于在制品表面形成水膜，从而降低表面电阻率，加速静电荷泄隔，从而起到抗静电作用，因此，本专利技术的材料还具有优异的抗静电性能。优选地，包括如下按照质量份计算的组分：优选地，所述界面改性剂为N，N-双羟乙基烷基酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺中的一种或几种。优选地，所述聚丙烯在230℃，2.16kg下的熔体流动速率为20～50g/10min。本专利技术选用的聚丙烯树脂的流动性较好，有利于成型加工。更优选地，所述聚丙烯在230℃，2.16kg下的熔体流动速率为20～30g/10min。优选地，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-乙烯无规共聚物及丙烯-1-丁烯无规嵌段物的一种或几种。更优选地，所述聚丙烯为丙烯-乙烯嵌段共聚物。优选地，所述无卤阻燃剂为焦磷酸哌嗪和三聚氰胺焦磷酸盐混合物、焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸盐混合物、高分子量聚磷酸铵与三嗪类成炭剂混合物中的一种或几种。更优选地，所述无卤阻燃剂为焦磷酸哌嗪和三聚氰胺焦磷酸盐混合物。优选地，所述增韧剂的熔融指数为1～15g/10min。本专利技术的增韧剂有利于成型加工。更优选地，所述增韧剂的熔融指数为6～10g/10min。本专利技术所述增韧剂包括但不限于乙烯-辛烯的共聚物、乙烯-丁烯的共聚物、乙烯-丙烯的三元嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物或者它们的马来酸酐接枝物中的一种或几种。优选地，所述增韧剂为乙烯-辛烯的共聚物。优选地，还包括主抗氧剂、辅助抗氧剂、抗滴落助剂、润滑剂、其他加工助剂中的一种或几种。优选地，还包括按照质量份计算的：本专利技术所述主抗氧剂包括但不限于四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(Irganox1010)、三(3，5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯(抗氧剂3114)、1，3，5-三(4叔丁基-3-羟基-2.6-二甲基苄基)异氰尿酸酯(Cyanox1790)、乙烯双(氧乙烯基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯](Irganox24)和3,9-双[1,1-二甲基-2-[(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷(SumilizerGA80/MarkAO-80)中的一种或几种。本专利技术所述辅助抗氧剂包括但不限于1，3，5-三(4-叔丁基-3-羟基-2，6-二甲基苄基)异氰尿酸酯、二缩三乙二醇双-β-(3-特丁基-4-羟基-5甲基苯基)、季戊四醇双二亚磷酸(2、4-叔丁基苯基)酯、硫酯类抗氧剂中的一种或几种。本专利技术所述抗滴落助剂包括但不限于无包覆的聚四氟乙烯、外层包覆了一层SAN或者PMMA、PS的聚四氟乙烯、聚四氟乙烯的共聚物中的一种或几种。本专利技术所述润滑剂包括但不限于聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、乙撑双硬脂酸酰胺、5-丁基噁唑-2,4-二酮、硬脂酸钙，硬脂酸镁等等中的一种或几种。本专利技术所述其他加工助剂包括但不限于硬脂酸钙(CaSt)、硬脂酸锌以及硬脂酸、硬脂酸镁、乙撑双硬脂酰胺(EBS)中的一种或几种。本专利技术保护上述高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤：将聚丙烯、无卤阻燃剂、增韧剂、流动改性剂、界面改性剂、主抗氧剂、辅助抗氧剂、抗滴落助剂、润滑剂混合均匀，熔融共混，挤出造粒，干燥后制得高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料。优选地，所述熔融共混的转速为250～350rpm。优选地，所述挤出时的各段螺杆温度从加料口到机头的温度分别为一区150～160℃，二区160～170℃，三区180～190℃，四区180～190℃，五区180～190℃，口模温度190～200℃，主机转速300～500r/min，真空度低于0.1MPa。本专利技术还保护上述高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料在制备阻燃材料中的应用。本专利技术所述高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料具有良好的流动性，优异的韧性，刚性和耐冲击性能，阻燃性能达到V-0级。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术以聚丙烯作为基体材料，再添加一定配比的流动改性剂和界面改性剂，由于界面改性剂中含有烷基链段和多羟基基团，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料，其特征在于，包括如下按照质量份计算的组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料，其特征在于，包括如下按照质量份计算的组分：



其中所述流动改性剂为硬脂酰胺类多元共聚物；所述界面改性剂为N，N-双羟乙基烷基酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺、月桂醇聚醚-4、聚乙二醇硬脂酸酯中的一种或几种。


2.根据权利要求1所述高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料，其特征在于，包括如下按照质量份计算的组分：





3.根据权利要求1或2所述高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述界面改性剂为N，N-双羟乙基烷基酰胺、硬脂酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯在230℃，2.16kg下的熔体流动速率为20～50g/10min。


5.根据权利要求1所述高流动高冲击无卤阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚聚丙烯、丙烯-乙烯嵌段共聚物、丙烯-乙烯无规共聚物...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜向新，黄险波，叶南飚，杨霄云，陆湛泉，尹朝清，
申请(专利权)人：金发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44