本发明专利技术公开了一种增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物及其制备方法，该方法是先将０．５～３质量份的表面改性剂用２０～３０质量份的无水乙醇稀释后，加入１００质量份的碱式硫酸镁晶须中，在混合机中混合１５～３０分钟后，在烘箱中烘干，得到改性碱式硫酸镁晶须；碱式硫酸镁晶须平均长度１０～６０μｍ，直径小于１０μｍ；然后在双辊温度为１７０～１８０℃的开放式热炼机上先加入聚丙烯树脂，待其熔融包辊后依次加入抗氧剂、增韧改性剂、改性碱式硫酸镁晶须、协效阻燃剂、抗熔滴改性剂和增容改性剂，混炼均匀即可制得增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物；本发明专利技术制得的聚丙烯混合物具有强度高、韧性好、低烟、无毒、无熔滴、阻燃性能突出等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及改性树脂阻燃，特别是涉及无卤阻燃聚丙烯混合物，具体涉及一种增 强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物。本专利技术还涉及增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物的制备方 法。
技术介绍
聚丙烯(PP)由于具有价廉、力学性能优异、成型加工容易等优点，广泛应用于电 子电器、通讯器材、汽车、建筑材料等领域。但由于PP自身易燃，限制了其进一步应用。传 统的含卤阻燃剂虽具有良好的阻燃性能，但在燃烧时会产生大量的烟雾和有毒气体，造成 二次污染，因此研究无卤阻燃聚丙烯具有重要的意义。在众多的无卤阻燃剂中，氢氧化镁(MTH)和氢氧化铝(ATH)由于廉价易得、绿色环 保，是用量最大一类。然而，MTH和ATH的表面极性大、阻燃效率低，要达到满意的阻燃效果， 往往要添加50wt%以上，大大恶化了材料的力学性能和加工性能。因此，有必要开发力学性 能和阻燃性能优良的无卤阻燃体系。碱式硫酸镁晶须(简称MHSH)是一种具有较大长径比的 单晶纤维状材料(直径为0. 5-1. 0 μ m,长度为20-80 μ m)，具有十分优良的物理性能，将其 添加到聚合物基体中可起到阻燃抑烟、增强增韧的作用，效果优于氢氧化镁，具有广阔的应 用前景。中国专利技术专利申请CN200910010635. 9(公开号为CN 101508787A)公开了碱式硫 酸镁晶须增强PP材料性能的方法及品，是将一定质量份数的聚丙烯和碱式硫酸镁晶须，在 热炼机中熔融共混制备了增强PP复合材料。其拉伸强度和弹性模量分别比纯PP提高了 62. 4%和52.4%，但其氧指数较低，仅为22.7% ；此外，其断裂伸长率大幅下降，仅为纯PP 树脂的15. 1%，难以满足使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对目前无机阻燃剂表面极性大、阻燃效率低、添加量大等缺 点，提供一种增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物，大大提高了体系阻燃效率的同时，保持或提 高PP的拉伸强度和冲击强度，制备增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物。为了提高MHSH对PP的阻燃效率，同时提高阻燃PP的强度和韧性。本专利技术以MHSH 为主阻燃剂、磷酸三苯酯(TPP)、膨胀石墨(EG)和有机蒙脱土(OMMT)为协效阻燃剂、乙 烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等为增韧改性剂，与PP熔融共混制备了阻燃性能和力学性能 优良的无卤阻燃聚丙烯混合物，可广泛应用于电线电缆、汽车、建材和家电等领域。本专利技术的目的通过如下技术方案实现1、一种增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物的制备方法，包括如下步骤(1)将0. 5 3质量份的表面改性剂用20 30质量份的无水乙醇稀释后，加入 100质量份的碱式硫酸镁晶须中，在混合机中混合15 30分钟后，在烘箱中烘干，得到改性 碱式硫酸镁晶须；所述表面改性剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；所述碱式硫酸镁晶须平均长度10 60 μ m,直径小于10 μ m ； (2)在双辊温度为170 180°C的开放式热炼机上先加入聚丙烯树脂，待其熔融包 辊后依次加入抗氧剂、增韧改性剂、改性碱式硫酸镁晶须、协效阻燃剂、抗熔滴改性剂和增 容改性剂，混炼均勻即可制得增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物；各组分用量的质量份数如下a、聚丙烯树脂100b、增韧改性剂10 40c、改性碱式硫酸镁晶须 30 50d、协效阻燃剂10 25e、抗熔滴改性剂1 5f、增容改性剂5 10所述增韧改性剂为乙烯-1-辛烯共聚物(POE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)或 线性低密度聚乙烯(LLDPE)；所述协效阻燃改性剂为质量比2 1 4 1的膨胀石墨(EG)和磷酸三苯酯 (TPP)；所述抗熔滴改性剂为质量比1 4 4 1的聚四氟乙烯(PTFE)和有机蒙脱土 (OMMT)；所述增容改性剂为聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)或甲基丙烯酸缩水甘油酯接 枝聚烯烃弹性体POE-g-(GMA-co-St)，接枝率为0. 2% 1. 5%。为进一步实现本专利技术目的，所述步骤(1)的混合机的转速优选为400 800转/ 分。所述步骤⑴的烘箱的烘干温度优选为80 100°C，烘干时间优选为4 6小时。所述增容改性剂的接枝率优选为0. 5 % 1 %。一种增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物，由上述方法制备。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点(1)本专利技术以碱式硫酸镁晶(MHSH)为主阻燃剂，无卤环保、低烟无毒，且具有增强 增韧的作用，效果优于氢氧化镁阻燃体系。(2)以磷酸三苯酯(TPP)、膨胀石墨(EG)和有机蒙脱土(OMMT)等为协效阻燃剂， 大大提高了体系的阻燃效率，较低的添加量就能使材料的阻燃性能达到UL94V-0级、无熔滴。(3)通过表面改性MHSH和添加增容改性剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP_g_MAH)，增加 了阻燃剂与PP基体的相容性，有利于体系综合性能的提高；通过添加增韧改性树脂，使体 系在具备较高拉伸强度的同时，冲击强度和断裂伸长率也有所提高。(4)本专利技术制备工艺简单，易于操作，具有广阔的应用前景。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明，但是本专利技术的实施例并不限于此。实施例1将0. 5质量份硅烷偶联剂(KH-560，江西星火化工厂)用20质量份无水乙醇(分4析纯，广州市东红化工厂)稀释后，与100质量份碱式硫酸镁晶须(MHSH，牌号WS-1S，平均 长度10 60 μ m,直径小于10 μ m,山东营口威斯克化学有限公司)在400转/分的高速混 合机(JYHG-100W，深圳市嘉源科创塑料机械有限公司)中混合30分钟，在80°C烘箱(型号 LG1008，上海实验仪器厂)中烘6小时得到改性碱式硫酸镁晶须(m-MHSH)。在辊温为170°C的开放式双辊热炼机上加入100质量份聚丙烯(PP，牌号T30S，熔 融指数为3. Og/lOmin，中国石油化工股份有限公司茂名分公司)，10质量份乙烯-醋酸乙烯 酯共聚物(EVA，牌号EVA14-2，醋酸乙烯(Vac)含量14%，熔融指数为2. Og/lOmin，北京有 机化工厂)，待其熔融包辊后依次加入0. 1质量份抗氧剂(B215，瑞士汽巴精细化工公司)， 30质量份m-MHSH，10质量份膨胀石墨(EG，牌号JF550-50N，起始膨胀温度为200°C，膨胀倍 数为250，北京创意生物工程新材料有限公司)，5质量份磷酸三苯酯(化学纯，天津市化学 试剂一厂)，2质量份有机蒙脱土(0ΜΜΤ，牌号1. 44P，美国Nanocor公司)，1质量份聚四氟 乙烯粉末(PTFE，牌号XY-500，珠海市鑫赢商贸发展有限公司)和5质量份聚丙烯接枝马来 酸酐(PP-g-MAH，牌号HS1-008，接枝率0. 8%，熔融指数50. Og/lOmin，广州合诚实业有限公 司)，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机(型号XQLB-3508350，上海第一机械厂)上于 180°C下热压、室温冷压、出片，制得增强增韧无商阻燃聚丙烯混合物，再在万能制样机(型 号HY-W，中国承德试验机厂)上制得用于测试力学性能和阻燃性能的阻燃PP试样。从表1可以看到，制得的阻燃PP混合物与纯PP试样(比较例1)相比，在获得优 良阻燃性能的同时，具有强度高、韧性好的特点。其中，氧指数从17. 5%提高到33. 0%，增 幅高达88. 6% ；垂直燃烧级别从无级别提高至UL94V-0级本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（１）将０．５～３质量份的表面改性剂用２０～３０质量份的无水乙醇稀释后，加入１００质量份的碱式硫酸镁晶须中，在混合机中混合１５～３０分钟后，在烘箱中烘干，得到改性碱式硫酸镁晶须；所述表面改性剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂；所述碱式硫酸镁晶须平均长度１０～６０μｍ，直径小于１０μｍ；（２）在双辊温度为１７０～１８０℃的开放式热炼机上先加入聚丙烯树脂，待其熔融包辊后依次加入抗氧剂、增韧改性剂、改性碱式硫酸镁晶须、协效阻燃剂、抗熔滴改性剂和增容改性剂，混炼均匀即可制得增强增韧无卤阻燃聚丙烯混合物；各组分用量的质量份数如下：ａ、聚丙烯树脂 １００ｂ、增韧改性剂 １０～４０ｃ、改性碱式硫酸镁晶须 ３０～５０ｄ、协效阻燃剂 １０～２５ｅ、抗熔滴改性剂 １～５ｆ、增容改性剂 ５～１０所述增韧改性剂为乙烯－１－辛烯共聚物、乙烯－醋酸乙烯酯共聚物或线性低密度聚乙烯；所述协效阻燃改性剂为质量比２∶１～４∶１的膨胀石墨和磷酸三苯酯；所述抗熔滴改性剂为质量比１∶４～４∶１的聚四氟乙烯和有机蒙脱土；所述增容改性剂为聚丙烯接枝马来酸酐或甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚烯烃弹性体，接枝率为０．２％～１．５％。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾幸荣，赖学军，李红强，张海丽，尹昌宇，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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