【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚丙烯制造，特别涉及一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒及其制备方法。
技术介绍
1、发泡聚丙烯(epp)是一种性能卓越高结晶型聚丙烯/co2复合材料，目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。epp制品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后回复率高、很好的耐热性、耐化学品性、耐油性和隔热性。另外，其质量轻，可大幅度减轻物品的重量。epp是一种绿色环保材料，可回收再利用，不会造成白色污染。然而epp具有易燃特性，着火点低，燃烧时温度高，产生的热量大，容易使火势进一步蔓延。在保障epp有良好泡孔结构的同时，提高阻燃性，是扩大epp材料应用范围的有效方法之一。
2、最常见的阻燃改性方法的是向pp中加入阻燃剂进行改性，阻燃剂种类很多，纳米阻燃剂只需要少量添加即可达到明显降低材料燃烧性能的作用。不同的纳米阻燃剂，阻燃机理不同。纳米层状阻燃剂可作为有效的隔热屏障，抑制热降解过程中的质量损失。层状材料的存在减缓了可燃气体从基体逃逸到纳米复合材料表面的速度，从而减少了燃烧区域的可燃气体量，这也被称为“迷宫效应”。此外，添加层状纳米材料会导致聚合物基质的粘度增加，这有助于减缓氧在聚合物熔体中的扩散速度以及降解产物从下方的析出。纳米氢氧化物具有阻燃、消烟、填充三大功能，可作为阻燃剂和抑烟剂，是应用最广泛的阻燃剂之一。纳米金属氢氧化物在受热时会分解释放水分子，这一过程是吸热的。在这种情况下，冷却效应会增加纳米复合材料的自熄能力。氢氧化铝(ath)和氢氧化镁(mh)就是两种典型的非卤素阻燃添加剂，在受热时会发生吸热反应并干扰燃烧过程，同时分解
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒及其制备方法，具有力学性能好，阻燃效果好的效果。
2、本专利技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：按质量份数计，包括聚丙烯80～90份、增韧剂3～5份、填充剂4～12份、稳定剂0.3～1份、润滑剂0.2～2份、成核剂0.1～0.5份和3～5份复合改性纳米阻燃剂。
3、本专利技术的进一步设置为：所述复合改性纳米阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
4、s1、将5份纳米阻燃剂与蒸馏水混合，加入分散剂后，采用超声波分散，然后向分散液中加入0.5～1份盐酸多巴胺，采用naoh溶液将ph值调至8.5，持续搅拌2～3h，采用离心机实现固液分离，将离心后的产物通过乙醇漂洗、干燥后，得到聚多巴胺包埋纳米阻燃剂；
5、s2、将聚多巴胺包埋纳米阻燃剂与去离子水、水性偶联剂、水性分散剂进行高速混合，超声波分散成聚多巴胺包埋纳米阻燃剂纳米悬浮液；
6、s3、将0.5～1份聚磷酸铵与去离子水、水性分散剂进行高速混合，超声波分散成聚磷酸铵纳米悬浮液；
7、s4、将聚多巴胺包埋纳米阻燃剂纳米悬浮液与聚磷酸铵纳米悬浮液进行高速混合，制得复合改性纳米阻燃剂悬浮液，控制粒径90％通过率为80-110nm。
8、本专利技术的进一步设置为：所述纳米阻燃剂包括纳米氢氧化铝、纳米二氧化碳、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、碳纳米管中的一种或多种。
9、本专利技术的进一步设置为：所述增韧剂包含乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、丙烯基弹性体中的至少一种；所述稳定剂包含受阻酚类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂与受阻胺类光稳定剂中的至少一种；所述润滑剂包含硬脂酸钙、pe蜡，硬脂酸锌、乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺中的至少一种。
10、本专利技术的进一步设置为：所述填充剂包含偶联剂活化后的沸石、硅藻土、白炭黑中的至少一种。
11、本专利技术的进一步设置为：包括以下步骤：
12、s1、将聚丙烯树脂、增韧剂、填充剂、稳定剂、润滑剂、成核剂和复合改性纳米阻燃剂加入高速混合机，10～20℃混合均匀，得到聚丙烯发泡料；
13、s2、将聚丙烯发泡料加入三螺杆挤出机，进行塑化和混炼，再将超临界流体加注到三螺杆挤出机的均化段，控制口模压力为5～25mpa，口模温度为110～160℃，再经口模瞬间释压，进行发泡，得到超细微孔发泡聚丙烯；
14、s3、超细微孔发泡聚丙烯经模面水换热切造粒、干燥、过筛，得到聚丙烯树脂发泡颗粒。
15、本专利技术的进一步设置为：所述超临界流体为超临界co2，添加量为聚丙烯发泡料质量的2％～10％。
16、本专利技术的有益效果是：
17、1.聚多巴胺通过自身的粘附性对纳米阻燃剂进行包埋，形成“纳米衣”对纳米颗粒进行表面修饰，聚多巴胺表面分布的大量邻苯二酚基团使纳米粒带负电，强静电排斥力使聚多巴胺包埋的纳米颗粒表现出较好的稳定性和分散性。多对纳米阻燃剂进行多巴胺包埋改性，聚多巴胺成膜性好，多巴胺与纳米阻燃剂之间连接紧密，改性剂不易脱落。
18、2.将纳米阻燃剂加入到聚丙烯中，由于纳米阻燃剂具有较高的比表面积和孔容量，所以在聚合物基体中引入纳米阻燃剂有利于改善阻燃剂易迁移、易流失等缺点，进而可以有效改善聚合物的阻燃性和力学性能。
19、3.聚磷酸铵与多巴胺表面的邻苯二酚基团结合，采用聚磷酸铵将聚多巴胺包埋纳米阻燃剂进行二次包埋，得到复合改性纳米阻燃剂，聚磷酸铵与聚多巴胺结合，可同时降低二者的极性，提高复合改性纳米阻燃剂与聚丙烯的相容性，并使复合改性纳米阻燃剂可均匀分散在聚丙烯中。
20、4.聚磷酸铵也是一种良好的阻燃剂，聚磷酸铵遇热膨胀(碳化)、隔离(空气)、隔热(降低着火点)。app遇热分解后生成聚/多磷酸(强脱水剂)，促使有机物表面脱水碳化。遇热膨胀，非挥发性磷的氧化物及聚磷酸对基材表面进行覆盖，隔绝空气从而达到阻燃的目的。聚磷酸铵与纳米阻燃剂协同作用，可提高阻燃效果，降低阻燃剂使用量。
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1.一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒，其特征在于：按质量份数计，包括聚丙烯80～90份、增韧剂3～5份、填充剂4～12份、稳定剂0.3～1份、润滑剂0.2～2份、成核剂0.1～0.5份和3～5份复合改性纳米阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒，其特征在于：所述复合改性纳米阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒，其特征在于：所述纳米阻燃剂包括纳米氢氧化铝、纳米二氧化碳、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、碳纳米管中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒，其特征在于：所述增韧剂包含乙烯-丁烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、丙烯基弹性体中的至少一种；所述稳定剂包含受阻酚类热稳定剂、亚磷酸酯类热稳定剂与受阻胺类光稳定剂中的至少一种；所述润滑剂包含硬脂酸钙、PE蜡，硬脂酸锌、乙撑双硬脂酰胺、芥酸酰胺中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒，其特征在于：所述填充剂包含偶联剂活化后的沸石、硅藻土、白炭黑中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种
7.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒的制备方法，其特征在于：所述超临界流体为超临界CO2，添加量为聚丙烯发泡料质量的2％～10％。
...【技术特征摘要】
1.一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒，其特征在于：按质量份数计，包括聚丙烯80～90份、增韧剂3～5份、填充剂4～12份、稳定剂0.3～1份、润滑剂0.2～2份、成核剂0.1～0.5份和3～5份复合改性纳米阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒，其特征在于：所述复合改性纳米阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒，其特征在于：所述纳米阻燃剂包括纳米氢氧化铝、纳米二氧化碳、纳米二氧化硅、纳米氧化锌、碳纳米管中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种高阻燃聚丙烯发泡颗粒，其特征在于：所述增韧剂包含乙烯-丁烯共聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾志文，王亮，陈光辉，黄军华，
申请(专利权)人：湖北聚石新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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