无机非金属矿物改性聚丙烯发泡材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料（EPP），按重量计的组分包括：无规聚丙烯粉料用量68～83份；成核剂0.005～2份；改性无机非金属矿物阻燃助剂15～20份，其他功能性助剂1～10份；制备方法：将上述材料通过均匀混合，经过辐照聚合，然后通过挤出机挤出、造粒，最后投入高压釜，通入二氧化碳并加压至3.0～6.0MPa进行发泡。通过上述步骤制备出的高阻燃的聚丙烯发泡材料，最高可以耐165℃高温，氧指数可以达到35，对比普通产品有显著提升，其他方面性能与普通产品持平，可以满足建筑外墙保温材料、轨道交通、汽车制造、食品包装等行业的聚丙烯发泡材料的高阻燃要求。发泡材料的高阻燃要求。

【技术实现步骤摘要】
无机非金属矿物改性聚丙烯发泡材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子发泡材料和阻燃材料，具体涉及无机非金属矿物改性聚丙烯发泡材料的制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯发泡材料（EPP）以其机械性能、加工性和物理化学性能优异、使用温度较高、易于回收降解、耐化学腐蚀性优异、可实现绿色制备生产等突出特点，受到研究者的广泛研究和重视，但是关于高阻燃聚丙烯发泡材料的相关研究却鲜见报道，一方面由于聚丙烯发泡材料阻燃性能不佳，另一方面由于聚丙烯发泡材料成本往往较高，本专利技术旨在通过特殊工艺实现一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料（EPP）的制备，弥补行业空白。
[0003]专利CN110483829A公开了一种通过低强度电子射线辐照制备聚丙烯珠粒（EPP）的方法，可以得到高强度产品。该专利提供一种采用甲基丙烯酸缩水甘油酯(醚)作为接枝单体，通过高能辐照技术，在聚丙烯分子链上引入短支链，进一步通过扩链剂增加支链长度，采用较低剂量高能辐照，开发具有低辐照强度，较高接枝效率，加工过程绿色的发泡聚丙烯粒子的制备方法，形成制备工艺简单、投入少、较高普适性的EPP原材料改性技术。采用该技术可以制备出具有较高熔体强度，能够灵活调控EPP发泡材料微孔结构尺寸，制备了具有微孔结构的高强，高回弹，优良传导性的EPP发泡材料，有望摆脱原材料的进口限制，实现市场化规模应用。专利CN110591232A公开了一种利用层层结晶组装控制，制备微孔聚丙烯发泡珠粒的方法。选用无规聚丙烯粉料作为基体树脂，用量20～95份，先选用β结晶成核剂，用量0.0001～2份，造粒，然后选用具有α结晶成核剂功能的无机成核剂、芳香羧酸盐类、山梨醇类等系列α结晶成核剂，总α结晶成核剂用量份0.0001～3份，助剂2～20份，再次造粒待用。本专利技术生产时采用通过间歇釜式法，结合具有不同作用的结晶成核助剂，利用不同结晶成核剂协调层层组装结晶，将结晶的速度，结晶颗粒大小灵活的与发泡材料泡孔的成长固化过程进行结合，且制备的材料的泡孔尺寸均介于5～20μm，制备了绝对意义上的微孔聚丙烯发泡珠粒，有望实现市场化生成。
[0004]目前，上述专利主要集中在改良制备工艺，使制备工艺适应大批量、规模化、市场化的生成过程，以期实现自主生产高性能聚丙烯珠粒（EPP），但是性能方面主要集中在对于传统意义上的机械性能和耐热性能上，涉及阻燃性能提升的专利很少。比如，专利CN112500607A公开了一种黑色高阻燃EPP珠粒及其制备方法，通过涉及一个特殊的珠粒结构实现阻燃性能，在珠粒外部喷涂阻燃层以实现，整体思路非常新颖，但是与传统工艺差别较大，实现市场化大规模生产有较大难度，而且未对于产品具体的阻燃性能进行细节描述，也未公开具体的阻燃性能的实验数据，因此对于其阻燃效果难以评判。
[0005]当前，对于EPP的阻燃性能要求逐渐提高，尤其是对于高层建筑的外墙保温材料、轨道交通、汽车制造、食品包装等行业，市场上的普通阻燃材料存在着各方面的问题，比如聚苯乙烯材料往往阻燃性能较差，即使通过改良也很难实现阻燃要求，而岩棉和矿棉类产
品存在着生成耗能高，容易刺激皮肤，不易施工，使用阶段易吸水等缺陷，使用过程中也往往会出现后续问题。因此，开发出一款生成工艺简单，易于实现规模化市场化生产的高阻燃的聚丙烯发泡材料具有很迫切的需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对上述技术的不足，结合以往对于高分子阻燃材料常用的制备方式，采用在原料混合的初期加入高性能无机阻燃剂，简单易行，利于市场化规模化生产，在多种助剂的配合协助下，实现具有较高阻燃性能的目的，并对于产品传统意义上的机械性能和加工性能影响不大，可以满足常规使用需求，并适合于建筑外墙保温材料、轨道交通、汽车制造、食品包装等行业的要求。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料（EPP），按重量计的组分包括：无规聚丙烯粉料用量68～83份；成核剂0.005～2份；经过改性的无机非金属矿物阻燃助剂15～20份，其他功能性助剂1～10份；所述的无规聚丙烯粉料为丙烯与乙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯的共聚物中一种或几种的共聚混合物，共聚物分子量分布Mw/Mn＝5～15，熔融指数8～12g/10min；所述的成核剂为碳酸钙、滑石、结晶态或非晶态二氧化硅微粉、蒙脱石、高岭石、伊利石、硅藻土中的一种或几种组合；所述的阻燃助剂为粉煤灰、白炭黑、高岭石、蒙脱石、伊利石、硅藻土、石墨微粉、石灰石微粉、氢氧化铝粉、氢氧化镁粉一种或几种组合；所述的其他功能性助剂包括偶联剂、抗氧剂、发泡助剂和/或色母粒；所述的无规聚丙烯粉料用量75份、成核剂0.005份、改性无机非金属矿物阻燃助剂15份、其他功能性助剂10份；所述的无规聚丙烯粉料为丙烯与乙烯、丁烯、戊烯、己烯、辛烯的共聚混合物，共聚物分子量分布Mw/Mn＝13，熔融指数11g/10min；所述的无规聚丙烯粉料用量78份、成核剂0.005份、改性无机非金属矿物阻燃助剂12份、其他功能性助剂10份；所述的无规聚丙烯粉料，为丙烯与乙烯、丁烯的共聚混合物，共聚物分子量分布Mw/Mn＝10，熔融指数10g/10min；所述的无规聚丙烯粉料用量80份、成核剂0.01份、改性无机非金属矿物阻燃助剂15份、其他功能性助剂5份；所述的无规聚丙烯粉料为丙烯与乙烯、丁烯的共聚混合物，共聚物分子量分布Mw/Mn＝12，熔融指数9g/10min；它的制备方法，包括以下步骤：将上述材料通过均匀混合，经过辐照聚合，然后通过挤出机挤出、造粒，最后投入高压釜，通入二氧化碳并加压至3.0～6.0MPa进行发泡，得到高阻燃的聚丙烯发泡材料（EPP）。
[0008]本专利技术提供了一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料（EPP），按重量计的组分包括：无规聚丙烯粉料用量68～83份；成核剂0.005～2份；经过改性的无机非金属矿物阻燃助剂15～20份，其他功能性助剂1～10份；通过上述步骤制备出的产品，最高可以耐165℃高温，氧指数可以达到35，对比普通产品有显著提升，其他方面性能与普通产品持平，可以满足建筑外墙保温材料、轨道交通、汽车制造、食品包装等行业的聚丙烯发泡材料（EPP）的高阻燃要求。
具体实施方式
[0009]为便于理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术作进一步的详细说明。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本专利技术，不应视为对本专利技术的具体限制。应用本专利技术的构思对本专利技术进行的简单改变都在本专利技术要求保护的范围内。
[0010]实施例1一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料（EPP），按重量计的组分包括：无规聚丙烯粉料用量78份；成核剂0.005份；经过改性的无机非金属矿物阻燃助剂12份，其他功能性助剂10份；所述的无规聚丙烯粉料，为丙烯与乙烯、丁烯共聚物的共聚混合物，共聚物分子量分布Mw/Mn＝10，熔融指数10g/10min；所述成核剂为高岭石；所述的阻燃助剂为粉煤灰、石墨微粉、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料，按重量计的组分包括：无规聚丙烯粉料用量68～83份；成核剂0.005～2份；改性无机非金属矿物阻燃助剂15～20份，其他功能性助剂1～10份。2.根据权利要求1所述的一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述的无规聚丙烯粉料为丙烯、乙烯、丁烯、戊烯、己烯和/或辛烯的共聚物；所述的共聚物分子量分布Mw/Mn＝5～15，熔融指数8～12g/10min。3.根据权利要求2所述的一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述的成核剂为碳酸钙、滑石、结晶态或非晶态二氧化硅微粉、蒙脱石、高岭石、伊利石和/或硅藻土。4.根据权利要求3所述的一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述的阻燃助剂为粉煤灰、白炭黑、高岭石、蒙脱石、伊利石、硅藻土、石墨微粉、石灰石微粉、氢氧化铝粉和/或氢氧化镁粉。5.根据权利要求4所述的一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述的其他功能性助剂包括偶联剂、抗氧剂、发泡助剂和/或色母粒。6.根据权利要求5所述的一种经过改性的无机非金属矿物复合添加的高阻燃的聚丙烯发泡材料，其特征在于：所述的无规聚丙烯粉料用量...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振泽，李雯琪，付洁，窦魁洲，马文志，
申请(专利权)人：苏州岳利新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：