【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于新材料领域，特别涉及一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料及制备方法。
技术介绍
1、聚丙烯泡沫材料具有耐腐蚀、耐蠕变、耐高温、低介电、力学性能好等特点，广泛应用于缓冲包装、航天器模型、汽车顶棚、动力电池、5g通讯天线罩等诸多领域。
2、聚丙烯泡沫应用在汽车、电池、天线罩等场景中，需要其在相对恶劣的环境中保持本身良好性能的同时具有较高的阻燃性。另外，聚合物材料燃烧所产生的熔滴物具有极高的温度并可能持续燃烧，增加危险性和破坏性，因此阻燃抗熔滴泡沫材料的开发具有十分重要的意义。
3、在专利cn 115073854中，虽然制备出的聚丙烯泡沫在离开火焰时能够立即熄灭，但同时有熔滴物落下，这一问题尚需解决。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于制备出同时具有阻燃性和抗熔滴的聚丙烯泡沫材料。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本申请公开了一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，包括以下重量份物质：
4、聚丙烯树脂：70-90份；
5、复配阻燃剂：1-10份；
6、相容助剂：1-5份；
7、阻燃助剂：0.5-5份；
8、抗氧剂：0.1-0.3份；
9、所述聚丙烯树脂包括具有共聚单体的聚丙烯树脂，所述具有共聚单体的聚丙烯树脂的熔体流动速率为1-10g/10min。
10、通过上述技术方案，本申请通过优化了阻燃
11、进一步的，所述复配阻燃剂为低卤阻燃剂与可膨胀石墨组成的膨胀型复配阻燃剂。
12、进一步的，所述低卤阻燃剂包括氮、磷、溴协效复配的低卤阻燃剂。
13、通过上述技术方案，本申请通过选用低卤阻燃剂和可膨胀石墨复配作为阻燃剂的技术方案，由于磷、氮、溴低卤阻燃剂是一种膨胀型阻燃剂，当其受热时分解成无机酸，可使聚丙烯脱水炭化形成炭层，隔离空气和热量达到阻燃目的；可膨胀石墨在泡沫材料燃烧时可膨胀石墨受热膨胀，能很好地隔绝氧气和热的传导，从而达到协同阻燃和抗滴落的效果，从而进一步改善了聚丙烯泡沫材料的阻燃抗融滴性能。
14、进一步的，所述可膨胀石墨的重量占复配阻燃剂总重量的30%-80%。
15、通过上述技术方案，本申请通过调控可膨胀石墨在阻燃剂中比例来平衡阻燃抗熔滴效果及发泡工艺可行性，本申请通过优化可膨胀石墨的添加比例，改善由于可膨胀石墨比例过低导致阻燃性能不佳且有熔滴现象，也有效防止可膨胀石墨添加比例过高导致泡沫阻燃性能降低的缺陷。
16、进一步的，所述可膨胀石墨粒径为150-1000目。
17、进一步的，所述阻燃助剂包括粒径为200-2000目的聚磷酸酯。
18、通过上述技术方案，本申请通过选用的可膨胀石墨与聚磷酸铵复配，在其受热后，分解的粘稠状聚磷酸形成均匀而致密的蜂窝状或海绵状碳质泡沫层覆盖材料表面，隔绝氧气和热的传导，从而达到协同阻燃和抗滴落的效果，从而进一步改善了聚丙烯泡沫材料的阻燃抗融滴性能。
19、进一步的，所述相容助剂为pp-g-mah。
20、第二方面，本申请提供了一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料的制备方法，包括以下制备步骤：
21、s1.将聚丙烯树脂、复配阻燃剂、相容剂、阻燃助剂、抗氧剂混合得到混合物；
22、s2.用挤出机将混合物熔融共混后挤出拉条、水冷、切粒、干燥、分筛，得到所述的阻燃抗熔滴聚丙烯发泡母粒；控制挤出机的参数为：主喂料频率3-10hz，挤出机螺杆温度为170-220℃，口模温度为180-210℃，挤出的螺杆转速为40-75rpm，挤出的口模压力为2-5mpa；
23、s3.将阻燃抗熔滴聚丙烯发泡母粒使用模压设备模压成阻燃抗熔滴聚丙烯预发泡板材；
24、s4.将所述阻燃抗熔滴聚丙烯预发泡板材放入恒温的模腔内，充入超临界co2进行渗透、溶胀，达到平衡状态，形成聚合物-超临界流体均相体系；
25、s5.泄压发泡至体系内压力泄压为0，即可制备得所述阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料。
26、通过上述技术方案，本申请优化阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料的制备方法，先通过制备阻燃抗熔滴聚丙烯发泡母粒再进行发泡处理的技术方案，使制备的阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料兼顾良好的力学性能和优异的阻燃抗熔滴效果，制备工艺简单高效。
27、进一步的，所述泄压发泡的泄压速率为20-50mpa/s。
28、通过上述技术方案，本申请通过优化泄压发泡的泄压速率，防止出现泄压速率过低泡孔尺寸大发泡板材表面质量差和泄压速率过高得到的泡沫泡孔出现大量合并、坍塌的现象。
29、进一步的，所述恒温的模腔温度为145-160℃；所述超临界co2压力7.0-20mpa，平衡时间为1-3h。
30、通过上述技术方案，本申请优化了恒温的模腔温度，使其介于聚丙烯的玻璃化温度tg和熔融温度tm之间。温度低于tg，co2难以浸入聚丙烯内部，温度高于tm，聚丙烯熔体强度过低不足以包裹co2。
31、通过优化超临界co2压力和平衡时间，防止因为超临界co2压力较低不处于超临界状态，没有良好的溶解性，发泡倍率低；也不会使其压力过大对设备要求较高，压力难以维持。
32、最后，优化了平衡时间，针对聚丙烯预发泡板的厚度，防止平衡时间过短则材料芯部co2溶解度小，造成泡孔分布不均匀的现象。同时也防止平衡时间太长，导致出现经济效益不佳的问题。
33、综上所述，本申请具有以下有益效果：
34、第一、本申请通过选用低卤阻燃剂和可膨胀石墨复配作为阻燃剂的技术方案，由于磷、氮、溴低卤阻燃剂是一种膨胀型阻燃剂，当其受热时分解成无机酸，可使聚丙烯脱水炭化形成炭层，隔离空气和热量达到阻燃目的；可膨胀石墨在泡沫材料燃烧时可膨胀石墨受热膨胀，能很好地隔绝氧气和热的传导；同时，分解的聚磷酸铵有助于固集形成的碳质泡沫层，避免了高温气流冲刷带走阻火碳层；从而达到协同阻燃和抗滴落的效果，从而进一步改善了聚丙烯泡沫材料的阻燃抗融滴性能。
35、第二、本申请优化阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料的制备方法，先通过制备阻燃抗熔滴聚丙烯发泡再进行超临界模压发泡处理的技术方案，使制备的阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料兼顾良好的力学性能和优异的阻燃抗熔滴效果，制备工艺简单高效、清洁环保。
36、第三、本申请通过优化发泡的泄压速率，防止出现泄压速率过低泡孔尺寸大发泡板材表面质量差和泄压速率过高得到的泡沫泡孔出现大量合并、坍塌的现象。
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1.一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，包括以下重量份物质：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述复配阻燃剂为低卤阻燃剂与可膨胀石墨组成的膨胀型复配阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述低卤阻燃剂包括氮、磷、溴协效复配的低卤阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述可膨胀石墨的重量占复配阻燃剂总重量的30%-80%。
5.根据权利要求4所述的一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述可膨胀石墨粒径为150-1000目。
6.根据权利要求1所述的阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述阻燃助剂包括粒径为200-2000目的聚磷酸酯。
7.根据权利要求1所述的阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述相容助剂为PP-g-MAH。
8.根据权利要求1-7任一项所述的阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
9.根据权利要求8所述的一种阻燃抗熔
10.根据权利要求8所述的一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料的制备方法，其特征在于，所述恒温的模腔温度为145-160℃；所述超临界CO2压力7.0-20MPa，平衡时间为1-3h。
...【技术特征摘要】
1.一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，包括以下重量份物质：
2.根据权利要求1所述的一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述复配阻燃剂为低卤阻燃剂与可膨胀石墨组成的膨胀型复配阻燃剂。
3.根据权利要求2所述的一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述低卤阻燃剂包括氮、磷、溴协效复配的低卤阻燃剂。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述可膨胀石墨的重量占复配阻燃剂总重量的30%-80%。
5.根据权利要求4所述的一种阻燃抗熔滴聚丙烯泡沫材料，其特征在于，所述可膨胀石墨粒径为150-1000目。
6.根据权利要求1所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：周文强，王宏标，
申请(专利权)人：江苏中科聚合新材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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