一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料及其制备方法与应用。本发明专利技术的合金材料包括以下重量份计的组分：聚丙烯35

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及聚丙烯材料领域，尤其是一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着新能源行业的发展，储能电池/动力电池用电池盖罩需求大幅增长，其主要材料为聚丙烯。无卤阻燃聚丙烯材料具有绿色环保、低烟密度等优势，适合用作电器、电子产品外壳材料。但是电器、电子产品外壳尺寸较大，主要采用挤板
‑
吸塑成型的加工方式，对材料的熔体强度要求较高。聚丙烯熔体强度低，熔体延展性较差，难以实现挤板
‑
吸塑成型。对聚丙烯材料进行改性，使其无卤阻燃且具备较高熔体强度，这时材料熔体流动性较低，熔体粘度大，加工剪切强度高，而无卤阻燃剂耐热耐剪切性能较差，且与聚丙烯相容性较差，加工过程中存在分散不匀与阻燃剂分解的问题，劣化阻燃性能和产品外观，且加工难度指数级增长，限制了其更广泛的应用。
[0003]专利CN200810063989.5公开了一种膨胀阻燃剂/聚丙烯复合材料，无卤阻燃剂成分为三嗪系成炭、聚磷酸铵和无卤阻燃协效剂组成，阻燃聚丙烯复合材料包含热塑型树脂和无卤膨胀阻燃剂，还包括加工助剂和/或抗滴落剂。该类无卤阻燃聚丙烯具有一个明显的缺点，阻燃剂与树脂的相容性比较差，且耐热耐剪切耐水解性能较差，加工过程中容易分层/团聚，抑或形成团聚的白点或凸起，抑或熔体发泡，形成凹坑，严重影响材料的外观和性能。
[0004]因此，有必要提供一种兼具稳定阻燃等级与良好分散性的可吸塑无卤阻燃聚丙烯合金材料。/>
技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料及其制备方法与应用。该无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料可实现挤板
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吸塑成型，制品外观良好，阻燃性能稳定优异，环保无卤，适合作为吸塑成型的阻燃机械零部件的材料。
[0006]为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料，包括以下重量份计的组分：聚丙烯35
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45份、聚乙烯8
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16份、相容剂3
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8份、阻燃剂20
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30份、偶联剂0.5
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1.2份、烷基磷酸0.5
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1.5份、抗氧剂0.05
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0.5份、润滑剂0.05
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0.5份。
[0007]所述相容剂为丙烯基嵌段共聚物(PP
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g
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PE)、乙烯
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丙烯无规共聚物、乙烯
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辛烯共聚物(POE)、三元乙丙橡胶(EPDM)、苯乙烯
‑
乙烯
‑
丁烯
‑
苯乙烯共聚物(SEBS)中的一种或多种。
[0008]优选地，所述聚丙烯在230℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为1
‑
5g/10min，按照测试标准GB/T 3682.1
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2018执行。优选地，所述聚乙烯为茂金属线性聚乙烯M
‑
LLDPE，具有更高的熔体强度与延展性。
[0009]优选地，所述聚乙烯在190℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为1
‑
5g/10min，按照测试标准GB/T 3682.1
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2018执行。
[0010]当聚丙烯和聚乙烯按一定重量份数复配，可以保证材料具备较好力学性能的同时在高温下具有稳定的熔体强度，制品具有良好的外观。当熔体流动速率在上述范围内时，综合性能更优。仅采用聚丙烯或者聚乙烯无法同时实现吸塑性与优异的力学性能。
[0011]优选地，所述相容剂为丙烯基嵌段共聚物和/或三元乙丙橡胶，可改善聚乙烯和聚丙烯两相相容性，同时有利于韧性改善。
[0012]优选地，所述阻燃剂为磷氮阻燃剂、双季戊四醇、硼酸锌、无机矿物阻燃剂、三聚氰胺中的一种或多种；更优选地，所述磷氮阻燃剂为焦磷酸哌嗪、多聚磷酸铵中的一种或多种。
[0013]优选地，所述偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂以及铝钛复合偶联剂中的一种或多种；更优选地，所述偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂。
[0014]优选地，所述烷基磷酸为十二烷基磷酸和/或十八烷基磷酸。
[0015]优选地，所述抗氧剂为四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)、三(2,4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯(抗氧剂168)、1,3,5
‑
三(4
‑
叔丁基
‑3‑
羟基
‑
2,6
‑
二甲基苄基)
‑
1,3,5
‑
三嗪
‑
2,4,6
‑
(1H,3H,5H)
‑
三酮(抗氧剂1790)、季戊四醇四3
‑
月桂基硫代丙酸酯(抗氧剂412S)中的一种或多种。
[0016]优选地，所述润滑剂为芥酸酰胺、油酸酰胺、EBS酰胺类、聚乙烯蜡、硬脂酸盐、氟类润滑剂中的一种或几种。
[0017]上述无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料的制备方法，包括如下步骤：
[0018]按比例称量各组并混合均匀，挤出机中混合挤出造粒，得到无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料。
[0019]优选地，所述挤出的加工温度为180～220℃。
[0020]上述无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料在制备吸塑成型阻燃机械零部件中的应用，尤其是电器、新能源电池或油箱等的外壳/防尘罩、电器大容量抽屉等制件。
[0021]相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0022]本专利技术主要通过在无卤阻燃聚丙烯中引入聚乙烯、相容剂、烷基磷酸以及偶联剂等物质，通过特定用量的聚丙烯和聚乙烯的复配实现在不同温度条件下的高熔体强度及其稳定性，通过丙烯基嵌段共聚物、乙烯
‑
丙烯无规共聚物、三元乙丙橡胶等相容剂对改善PP/PE相容性的改善作用，结合偶联剂以及烷基磷酸，在充分保证无卤阻燃聚丙烯优异阻燃等级的前提下，获得可吸塑成形的无卤阻燃聚丙烯合金材料，使用该材料制得的制件具有良好的外观。另外，本专利技术材料的操作简便，有利于拓展无卤阻燃聚丙烯材料的应用领域。
具体实施方式
[0023]为更好的说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0024]实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0025]现对实施例及对比例所用的原材料做如下说明，但不限于这些材料：
[0026]聚丙烯1：聚丙烯，SM198，熔体流动速率1.2g/10min(230℃/2.16kg)，韩国本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料，其特征在于，包括以下重量份计的组分：聚丙烯35
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45份、聚乙烯8
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16份、相容剂3
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8份、阻燃剂20
‑
30份、偶联剂0.5
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1.2份、烷基磷酸0.5
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1.5份、抗氧剂0.05
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0.5份、润滑剂0.05
‑
0.5份；所述相容剂为丙烯基嵌段共聚物、乙烯
‑
丙烯无规共聚物、乙烯
‑
辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、苯乙烯
‑
乙烯
‑
丁烯
‑
苯乙烯共聚物中的一种或多种。2.根据权利要求1所述无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料，其特征在于，所述烷基磷酸为十二烷基磷酸和/或十八烷基磷酸。3.根据权利要求1所述无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料，其特征在于，至少包含如下(a)和(b)中的一项：(a)所述聚丙烯在230℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为1
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5g/10min；(b)所述聚乙烯在190℃、2.16kg测试条件下的熔体流动速率为1
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5g/10min。4.根据权利要求1所述无卤阻燃可吸塑聚丙烯合金材料，其特征在于，至少包含如下(a)～(c)中的一项：(a)所述相容剂为丙烯基嵌段共聚物和/或三元乙丙橡胶；(b)所述阻燃剂为磷氮阻燃剂、双季戊四醇、硼酸锌、无机矿物阻燃剂、三聚氰胺中的一种或多种；(c)所述偶联剂为乙烯基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂以及铝钛复合偶联剂中的一种或多种。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹朝清，程书文，张爽爽，王亚南，杨泽，周杰，杨磊，叶南飚，陈平绪，杨霄云，
申请(专利权)人：上海金发科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：