一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚丙烯发泡材料技术领域，公开了一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法。该材料的原料组成为：聚丙烯树脂40～60份，线性低密度聚乙烯10～20份，相容剂5～25份，己内酯改性甲基丙烯酸酯8～12份，无卤阻燃剂20～30份，抑烟剂5～10份，发泡剂5～10份，抗氧剂0.5～3份，填充剂0.5～1份，改性玻纤2～5份，色母粒0.5～2份，敏化剂0.8～3份。本发明专利技术在聚丙烯表面接枝酯基，增加了极性基团，且复配两种相容剂，提高了阻燃剂在聚丙烯中的分散性，增强了阻燃性能。线性低密度聚乙烯以及改性玻纤的使用提高了聚丙烯发泡材料的熔体强度，改善了力学性能，拓宽了应用范围。拓宽了应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚丙烯发泡材料
，尤其涉及一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯发泡材料由于具有质轻、耐热性好、高冲击能吸收能力和良好的回弹性，在汽车防冲撞等领域得到广泛应用，正在逐步取代聚氨酯、聚苯乙烯、聚乙烯等泡沫制品。
[0003]然而，聚丙烯的极限氧指数一般在17～19％之间，离火后会持续燃烧，属于易燃材料。一般的方法是添加阻燃剂，目前市场上大多数采用溴锑等含卤阻燃剂进行阻燃，但是含有卤素的阻燃剂在燃烧过程中会释放HBr等有毒有害气体，严重危害人们的身体健康。
[0004]目前，研究人员研发了一系列无卤阻燃聚丙烯发泡材料，通常使用磷系阻燃剂与聚丙烯复配，例如，专利201810046406.1公开了一种种阻燃低导热的发泡聚丙烯珠粒，包括高熔体强度聚丙烯、发泡成核剂、阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和分散剂，其阻燃剂为磷酸铵、聚磷酸铵、硫酸铵、酚醛树脂、淀粉、三聚氰胺、碳酸钙、碳酸氢钙、蛭石中的一种或几种。然而，磷系阻燃剂以及膨胀型阻燃剂(如由三聚氰胺、季戊四醇和聚磷酸铵组成的季戊四醇多聚磷酸酯三聚氰胺盐)由于含有大量极性基团，与非极性的聚丙烯的相容性较差，会影响阻燃剂的分散性以及阻燃效果。而且聚丙烯属于结晶性聚合物，当加工温度在熔点以上时，聚丙烯熔体强度急剧下降，影响发泡聚丙烯材料的力学性能。
[0005]因此，开发具有优异阻燃效果以及高力学性能的低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料具有重要意义。
专利技术内容
[0006]本专利技术的目的在于提供一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料及其制备方法，解决现有阻燃剂与聚丙烯相容性差、阻燃效果不理想的问题。
[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低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料，由包含以下质量份数的原料制备而成：
[0009]聚丙烯树脂40～60份，线性低密度聚乙烯10～20份，相容剂5～25份，己内酯改性甲基丙烯酸酯8～12份，无卤阻燃剂20～30份，抑烟剂5～10份，发泡剂5～10份，抗氧剂0.5～3份，填充剂0.5～1份，改性玻纤2～5份，色母粒0.5～2份，敏化剂0.8～3份。
[0010]优选的，在上述一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料中，所述聚丙烯树脂的熔融指数小于等于3g/10min。
[0011]优选的，在上述一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料中，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物；马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物的质量比为1～3：2～7。
[0012]优选的，在上述一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料中，所述无卤阻燃剂为有机硅
阻燃剂和膨胀型阻燃剂；有机硅阻燃剂和膨胀型阻燃剂的质量比为1～4：6～10。
[0013]优选的，在上述一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料中，所述有机硅阻燃剂为聚硅氧烷；所述膨胀型阻燃剂为膨胀石墨或季戊四醇多聚磷酸酯三聚氰胺盐。
[0014]优选的，在上述一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料中，所述抑烟剂为氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌和八钼酸铵中的一种或几种。
[0015]优选的，在上述一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料中，所述填充剂为滑石粉、超细碳酸钙、蒙脱土中的一种或几种。
[0016]优选的，在上述一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料中，所述改性玻纤为硅烷偶联剂改性玻璃纤维。
[0017]本专利技术还提供了一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料的制备方法，包括以下步骤：
[0018](1)将线性低密度聚乙烯、敏化剂、发泡剂、填充剂、改性玻纤、抗氧剂混合后造粒，得到发泡母粒；
[0019]将聚丙烯树脂和己内酯改性甲基丙烯酸酯进行辐照，得到改性聚丙烯；
[0020]将改性聚丙烯、相容剂、无卤阻燃剂、抑烟剂混合后造粒，得到基体粒子；
[0021](2)将发泡母粒、基体粒子、色母粒混合后挤出，得到片材；
[0022](3)将片材进行辐照，然后进行发泡，得到低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料。
[0023]优选的，在上述一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料的制备方法中，所述步骤(1)中辐照为电子辐照，辐照的剂量为20～60kGy；所述步骤(3)中辐照为电子辐照，辐照的剂量为90～120kGy。
[0024]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0025](1)本专利技术的聚丙烯树脂和己内酯改性甲基丙烯酸酯经辐照交联后，使聚丙烯表面接枝有酯基，增加了极性基团，提高了聚丙烯与其他极性组分的相容性。而且，本专利技术复配两种相容剂(POE
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g
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MAH和PP
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g
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MAH)，提高了阻燃剂在聚丙烯中的分散性，增强了阻燃性能。
[0026](2)本专利技术中线性低密度聚乙烯以及改性玻纤的使用提高了聚丙烯发泡材料的熔体强度，改善了力学性能，拓宽了聚丙烯发泡材料的应用范围。
[0027](3)本专利技术将有机硅阻燃剂与膨胀型阻燃剂复配，提高了单一阻燃剂的阻燃效果，且抑烟剂的加入可以有效降低发烟密度和有毒有害气体的产生。
具体实施方式
[0028]本专利技术提供一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料，由包含以下质量份数的原料制备而成：
[0029]聚丙烯树脂40～60份，线性低密度聚乙烯10～20份，相容剂5～25份，己内酯改性甲基丙烯酸酯8～12份，无卤阻燃剂20～30份，抑烟剂5～10份，发泡剂5～10份，抗氧剂0.5～3份，填充剂0.5～1份，改性玻纤2～5份，色母粒0.5～2份，敏化剂0.8～3份。
[0030]在本专利技术中，低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料，优选的，由包含以下质量份数的原料制备而成：聚丙烯树脂42～57份，线性低密度聚乙烯11～18份，相容剂7～21份，己内酯改性甲基丙烯酸酯8～11份，无卤阻燃剂21～29份，抑烟剂6～10份，发泡剂5～8份，抗氧剂0.9～2.7份，填充剂0.6～1份，改性玻纤2.2～4.8份，色母粒0.6～1.7份，敏化剂0.9～2.6份；
[0031]进一步优选的，由包含以下质量份数的原料制备而成：聚丙烯树脂46～53份，线性低密度聚乙烯13～17份，相容剂13～18份，己内酯改性甲基丙烯酸酯9～11份，无卤阻燃剂23～26份，抑烟剂7～10份，发泡剂6～8份，抗氧剂1.2～2.3份，填充剂0.7～1份，改性玻纤2.9～3.8份，色母粒0.9～1.5份，敏化剂1.7～2.4份；
[0032]更优选的，由包含以下质量份数的原料制备而成：聚丙烯树脂49份，线性低密度聚乙烯16份，相容剂15份，己内酯改性甲基丙烯酸酯10份，无卤阻燃剂25份，抑烟剂9份，发泡剂7份，抗氧剂1.8份，填充剂0.9份，改性玻纤3份，色母粒1.2份，敏化剂2.2份。
[0033]在本专利技术中，聚丙烯树脂的熔融指数优选的小于等于3g/10min，进一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料，其特征在于，由包含以下质量份数的原料制备而成：聚丙烯树脂40～60份，线性低密度聚乙烯10～20份，相容剂5～25份，己内酯改性甲基丙烯酸酯8～12份，无卤阻燃剂20～30份，抑烟剂5～10份，发泡剂5～10份，抗氧剂0.5～3份，填充剂0.5～1份，改性玻纤2～5份，色母粒0.5～2份，敏化剂0.8～3份。2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂的熔融指数小于等于3g/10min。3.根据权利要求1或2所述的一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物；马来酸酐接枝聚丙烯和马来酸酐接枝乙烯辛烯共聚物的质量比为1～3：2～7。4.根据权利要求3所述的一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述无卤阻燃剂为有机硅阻燃剂和膨胀型阻燃剂；有机硅阻燃剂和膨胀型阻燃剂的质量比为1～4：6～10。5.根据权利要求4所述的一种低烟无卤阻燃聚丙烯发泡材料，其特征在于，所述有机硅阻燃剂为聚硅氧烷；所述膨胀型阻燃剂为膨胀石墨或季戊四醇多聚磷酸酯三聚氰胺盐。6.根据权利要求1、4...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏立东，罗文龙，邱丽雁，陈兴茂，
申请(专利权)人：惠州市长园特发科技有限公司，
类型：发明
国别省市：