一种阻燃复合物及制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料改性领域，具体公开了一种阻燃复合物及制备方法，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯35~40份；环烯烃类共聚物30~35份；阻燃组分20~28份；所述的阻燃组分包括多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸哌嗪中的至少一种与成炭剂的复配。本发明专利技术采用非卤阻燃材料与成炭剂复配的复合物，比单独使用阻燃材料的的复合物，其各项力学性能和阻燃性能得到极大提升，在阻燃的同时，阻止热量在复合物中的传递，从而极大地提高复合物的氧指数，使复合物不易燃烧。复合物不易燃烧。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃复合物及制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料改性领域，特别涉及一种阻燃复合物及制备方法。

技术介绍

[0002]聚丙烯（PP），是丙烯通过加聚反应而成的聚合物，易燃，比重轻，半透明，熔点189℃，在155℃左右软化，使用温度范围为
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30～140℃，热变形温度105度，刚性相对较差，尺寸收缩率大。环烯烃类共聚物（COC），是具有环状烯烃结构的非晶性透明共聚高分子，具有高透明、耐热、高强度、光学性能优异、尺寸稳定性好、低密度、电气性能佳、耐化学性、防潮等特性。将聚丙烯与环烯烃类共聚物熔融共混，即提高了聚丙烯的耐热性、刚性及尺寸稳定性，同时也改善了环烯烃类共聚物的加工性能，提高产品的应用领域及使用价值；但聚丙烯和环烯烃类共聚物都有一个共同的弱点，即易燃烧、氧指数低，并且两者熔融共混之后的共混材料也存在同样的问题，限制该共混材料在某些市场的应用。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种阻燃复合物及制备方法，采用阻燃材料与成炭剂复配的复合物，比单独使用阻燃材料的复合物，其各项抗温性能和阻燃性能得到极大提升，在阻燃的同时，阻止热量在复合物中的传递，从而极大地提高复合物的氧指数，使复合物不易燃烧。
[0004]本专利技术解决其技术问题所采用的第一个技术方案是，提供了一种阻燃复合物。该复合物，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯35~40份；环烯烃类共聚物30~35份；阻燃组分20~28份；所述的阻燃组分包括多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸哌嗪中的至少一种与成炭剂的复配。
[0005]具体的，聚丙烯包括共聚型的聚丙烯树脂和/或均聚型的聚丙烯树脂。但共聚型的聚丙烯树脂相比均聚型的聚丙烯树脂而言，在抗冲击强度和低温韧性方面的性能较佳；环烯烃类共聚物优选双环戊二烯单体和乙烯单体在催化剂作用下共聚得到的共聚物，得到的共聚物在耐热性和化学惰性方面的性能较佳。通过将聚丙烯与环烯烃类共聚物熔融共混，使其混合改性，一方面提高聚丙烯（PP）的刚性、耐热性及尺寸稳定性，另一方面改善环烯烃类共聚物（COC）的流动性，使得环烯烃类共聚物具有较好的注塑加工性能。
[0006]多聚磷酸铵是一种无机、非卤阻燃材料，阻燃效率高，能给阻燃复合物提供酸源，使阻燃复合物快速脱水，并且对阻燃复合物中的聚丙烯和环烯烃类共聚物的机械性能影响小；三聚氰胺聚磷酸盐，也是一种阻燃材料，分解温度高，热稳定性佳，且三聚氰胺聚磷酸盐的粉粒表面环绕有机层，易于混入复合物中，与聚丙烯和环烯烃类共聚物相融合；焦磷酸哌嗪是介于阻燃剂和成炭剂之间的一种化合物，同样具备阻燃作用；成炭剂在高温下炭化成
炭质层，炭质层形成隔热层以阻止热传递。阻燃组分可以为多聚磷酸铵与成炭剂的复配，或三聚氰胺聚磷酸盐与成炭剂的复配，或焦磷酸哌嗪与成炭剂的复配，在阻燃的同时，阻止热量在复合物中的传递，从而极大地提高复合物的氧指数，使复合物不易燃烧。
[0007]优选的，所述的成炭剂包括季戊四醇类、三嗪类中的一种或两种，季戊四醇类可以选择单季戊四醇或多季戊四醇（如双季戊四醇、三季戊四醇）中的一种，优选多季戊四醇；三嗪类可以选择1,2,3
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三嗪，1,3,5
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均三嗪或1,3,4
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三嗪中的一种，优选1,3,5
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均三嗪。
[0008]具体的，在足够的热量下，季戊四醇类、三嗪类中的羟基从碳链上断裂，失去羟基的碳链形成多孔的、膨胀的炭质层，且相比普通成炭剂，季戊四醇类、三嗪类的成炭率更高。
[0009]优选的，所述的复合物，按重量份计，还包括以下组分：抗氧剂0.2~0.5份；抗滴落剂0.2~0.5份；成碳促进剂3~8份；润滑剂0.2~0.5份。
[0010]具体的，抗氧剂主要是防止复合物的过早老化，因为复合物在熔融时温度偏高会氧化分解，加入抗氧化剂可以保证在高温条件下，粘结性能不发生变化；抗滴落剂起到的作用在于：防止复合物滴落，从而提高复合物整体的阻燃性，进一步减少阻燃组分的用量，提高复合物的高分子性能（阻燃组分的用量越大，使得聚丙烯与环烯烃类共聚物的相容性越差，复合物的整体性能越差）；成碳促进剂能加快本复合物中阻燃材料成碳，提高氧指数及阻燃性能；润滑剂用以降低双螺杆挤出机的螺杆挤出的摩擦阻力，从而降低复合物中的聚丙烯和环烯烃类共聚物的温度，避免被炭化。
[0011]优选的，所述的抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂264中的一种或多种。优选抗氧剂1010、抗氧剂168，化学性能稳定。
[0012]优选的，所述的抗滴落剂包括聚四氟乙烯、包覆型聚四氟乙烯中的一种或两种。优选聚四氟乙烯，在受到双螺杆挤出机的螺杆的剪切力后，聚四氟乙烯被原纤化以形成网状结构以防止复合物熔化后滴落。
[0013]优选的，所述的成碳促进剂包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的一种或多种。优选马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物，因其极性更强、与聚丙烯树脂及环状聚烯烃相溶性好、柔软、韧性好，同时酯基含量高，能加快本复合物中阻燃材料成碳，提高氧指数及阻燃性能。
[0014]优选的，所述的润滑剂包括季戊四醇硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、硬脂酸中的一种或多种。优选季戊四醇硬脂酸酯，内外润滑性均好，能提高复合物的热稳定性。
[0015]另外，还公开了一种阻燃复合物的制备方法，所述的制备方法用于制备上述的一种阻燃复合物，所述的制备方法包括以下步骤：S1、将多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸哌嗪中的至少一种与成炭剂复配成阻燃组分；S2、按配比将聚丙烯、环状烯烃共聚物、阻燃组分、成碳促进剂、抗滴落剂、润滑剂和抗氧剂加入混料缸中，搅拌混合均匀；
S3、将S2中混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中，经熔融共混、挤出、过水冷却、切粒，得到复合物。
[0016]优选的，所述步骤S2中，混料缸的搅拌速率为100~150r/min，对物料搅拌3
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5分钟。
[0017]优选的，所述熔融共混的工序中，温度设定在190
‑
230℃；挤出的工序中，双螺杆挤出机的螺杆转速为290~310r/min。
[0018]本专利技术至少具有以下有益效果之一：1、采用非卤阻燃材料与成炭剂复配的复合物，比单独使用非卤阻燃材料的复合物，其各项力学性能和阻燃性能得到极大提升，在阻燃的同时，阻止热量在复合物中的传递，从而极大地提高复合物的氧指数，使复合物不易燃烧。
[0019]2、通过将聚丙烯与环烯烃类共聚物熔融共混，使其混合改性，一方面提高聚丙烯的刚性及尺寸稳定性，另一方面改善环烯烃类共聚物的流动性，使得环烯烃类共聚物具有较好的注塑加工性能，从而提升复合物的综合力学性能。
[0020]3、成碳促进剂能加快本复合物中阻燃材料成碳，提高氧指数及阻燃性能。
具体实施方式
[0021]下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃复合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚丙烯35~40份；环烯烃类共聚物30~35份；阻燃组分20~28份；所述的阻燃组分包括多聚磷酸铵、三聚氰胺聚磷酸盐、焦磷酸哌嗪中的至少一种与成炭剂的复配。2.根据权利要求1所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的成炭剂包括季戊四醇类、三嗪类中的一种或两种。3.根据权利要求1或2中所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的复合物，按重量份计，还包括以下组分：抗氧剂0.2~0.5份；抗滴落剂0.2~0.5份；成碳促进剂3~8份；润滑剂0.2~0.5份。4.根据权利要求3所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的抗氧剂包括抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076、抗氧剂264中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的抗滴落剂包括聚四氟乙烯、包覆型聚四氟乙烯中的一种或两种。6.根据权利要求3所述的一种阻燃复合物，其特征在于：所述的成碳促进剂包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝改性乙烯醋酸乙烯酯共聚物中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭小会，
申请(专利权)人：佛山市塑聚新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：