專利名稱：一種不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化工材料領(lǐng)域，公開了一種不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料及其制備 方法。
背景技術(shù)：
聚丙烯(PP)具有密度小、易加工、綜合性能優(yōu)良等特點(diǎn)，因此在日常生活用品、 汽車行業(yè)、電子電器等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，是目前最重要的通用塑料之一。但聚 丙烯氧指數(shù)較低(約18%)，極易燃燒，從而引發(fā)火災(zāi)。必須對其進(jìn)行阻燃改性，以進(jìn) 一步拓寬聚丙烯的應(yīng)用領(lǐng)域。
用于聚丙烯的阻燃劑主要有鹵素阻燃劑和無鹵阻燃劑兩大類。無鹵阻燃劑如P-N膨 脹型、金屬氫氧化物、包覆紅磷等，由于其本身存在的缺點(diǎn)，目前還沒有廣泛應(yīng)用，因 此當(dāng)前的主流仍然是以鹵素阻燃劑阻燃為主。
大量用于PP阻燃改性的鹵素阻燃劑有十溴二苯醚(DBDPO)、六溴環(huán)十二烷 (HBCD)、四溴雙酚A-雙(2， 3-二溴丙基)醚(OBE)等。
電子電器外殼用塑料，既要具備一定的阻燃性，同時還必須具有良好的成型外觀， 此外還要符合一定的環(huán)保要求。DBDPO阻燃劑目前在國內(nèi)還可以使用，但是歐盟2008 年7月已經(jīng)取消了對它的豁免，因?yàn)閼岩善湓谌紵^程中會產(chǎn)生四溴代雙苯并二噁英及 四溴代苯并呋喃等致癌物質(zhì)，在阻燃時會對人身安全和環(huán)境造成危害；OBE、 HBCD等 阻燃劑，由于熔點(diǎn)較低，在PP加工過程能夠與PP熔融共混，在PP中的分散效果較好， 但是OBE和HBCD阻燃的PP材料，放置一段時間后，阻燃劑會從材料表面析出，特 別是在深色制ia中表現(xiàn)明顯，很大程度上影響了產(chǎn)品的外觀，同時也限制了阻燃劑的應(yīng) 用范圍。因此，上述的幾種阻燃劑均不能全面滿足電子電器外殼的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種具有良好阻燃性能、還具有 阻燃劑不析會出、環(huán)保性能好的不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料。 本發(fā)明的另一個目的是提供上述聚丙烯材料的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采取的技術(shù)方案是 一種不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯 材料，由以下重量百分含量的原料制備而成
聚丙烯樹脂80%~91% 復(fù)配阻燃劑6%~11%尼龍樹脂0.8%~2%
相容劑0.8%~1% 黑色母1% 5% 抗氧劑 0.2%~0.5%
加工助劑0.2% 0.5%。
所述聚丙烯樹脂選自具有60wt。/?；蛘吒啾┚酆衔飭卧谋┮籧i烯烴嵌段共 聚物或者丙烯均聚物，所述聚丙烯樹脂的熔體流動速率為5 30g/10min。
所述復(fù)配阻燃劑選自質(zhì)量比為3: 1的十溴二苯乙烷與三氧化二銻的復(fù)配物，或者 質(zhì)量比為3: 1的三溴苯氧基三嗪與三氧化二銻的復(fù)配物。
所述的尼龍樹脂選自尼龍6或尼龍66中的一種或兩種的混合物。 所述的相容劑選自PP-g-MAH、 POE-g-MAH或EPDM-g-MAH中的一種。 所述的抗氧劑選自Irganox1010、 Irganox168和兩者的混合物。 所述的加工助劑選自低分子聚乙烯蠟、硬脂酸鈣和N,N-乙撐雙硬脂酰胺中的一種 或兩種以上的混合物。
本發(fā)明還提供不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料的制備方法，包括以下步驟 將聚丙烯樹脂、復(fù)配阻燃劑、尼龍樹脂、相容劑、黑色母、抗氧劑和加工助劑按比
例混合，然后在高速混合機(jī)中攪拌30秒-l分鐘，混合均勻，將混合物加入長徑比為30: 1~75: 1的平行同向雙螺桿擠出機(jī)，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度在180~210°C，熔融擠出、 拉條、3(TC水冷卻，冷卻時間30秒、切粒得到最終產(chǎn)品。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明適用于制作電子電器外殼，在具備良好阻燃性能的同時， 長時間使用，阻燃劑不會從材料表面析出，不會影響產(chǎn)品外觀，也更加環(huán)保。
本發(fā)明中抗氧劑的作用是提高加工和使用過程中的熱穩(wěn)定性，加工助劑主要在加工過 程起到潤滑和分散的作用，從而改善加工性能。
本發(fā)明阻燃效果的評定按照UL94 "設(shè)備儀器用聚合物材料燃燒測試"標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行垂直燃 燒測試。用于，試的樣條厚度分別是1. 5mm和3. 0鵬。
本發(fā)明制備的阻燃聚丙烯在滿足下列標(biāo)準(zhǔn)時分級為UL94V2:將一組5片規(guī)格為127X 13X1. 5mm的測試片固定在UL94燃燒箱內(nèi)的固定架上，樣條底端距離試驗(yàn)臺平面20mm。 分別兩次施加火焰，每次維持10秒，移開火焰后，單根樣條的繼續(xù)燃燒時間《5秒，5片 樣條的總?cè)紵龝r間《25秒(如果在施加第一次火焰后樣條沒有燃燒，則馬上施加第二次火 焰，如果在施加第一次火焰后樣條有燃燒，則等樣條燃燒結(jié)束后再施加第二次火焰)，雖然繼續(xù)燃燒時間很短，但是滴落物引燃脫脂棉，所以分級為UL94V2級。
本發(fā)明不析出阻燃劑的效果的評定按照阻燃材料析出測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。將一組3片規(guī)格 為100, diameterX3. 0鵬圓片放置在溫度設(shè)定為IO(TC的空氣老化箱中48h，取出后目 測判定，表面無任何附著物視為不析出，表面覆蓋或部分覆蓋白色粉末狀物質(zhì)視為析出。 本發(fā)明阻燃聚丙烯材料表現(xiàn)為不析出。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對本發(fā)明的限定。 實(shí)施例l
將熔體流動速率為12g/10min (測試條件230°C/2. 16kg)的共聚聚丙烯(Samsung 公司生產(chǎn)的BJ500) 1.81kg、 150g十溴二苯乙烷(Albermaler公司生產(chǎn)的8010)、 50g三 氧化二銻(Youngsun公司生產(chǎn))、2g酚類抗氧化劑Irgafos1010 (CIBA-GEIGY公司生產(chǎn)的)、 20g尼龍6 (新會美達(dá)公司生產(chǎn)的M2800)、 10g PP-g-MAH (上海日之升公司生產(chǎn)的9801)、 10g黑色母UN2014 (卡伯特公司生產(chǎn))、6g聚乙烯蠟加入到高速混合機(jī)中，1200轉(zhuǎn)攪拌 30秒，在20(TC下直徑為36mm的平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、拉條、30。C水冷， 冷卻時間30秒、切粒。然后，在機(jī)筒最高溫度設(shè)定為21(TC的注塑機(jī)內(nèi)注塑阻燃樣條和析 出性能測試樣板，進(jìn)行測試垂直燃燒達(dá)到UL94V2級，不析出，拉伸強(qiáng)度32Mpa，缺口沖 擊強(qiáng)度65J/m。 實(shí)施例2
將熔體流動速率為12g/10min (測試條件23CTC/2. 16kg)的共聚聚丙烯(廣石化公 司生產(chǎn)的J641) 1.81kg、 90g十溴二苯乙烷(Albermaler公司生產(chǎn)的8010)、 30g三氧化 二銻(Youngsun公司生產(chǎn))、4g亞磷酸酯類抗氧化劑168 (CIBA-GEIGY公司生產(chǎn)的)、40g 尼龍6 (新會美達(dá)公司生產(chǎn)的M2800)、 20gPOE-g-MAH (上海日之升公司生產(chǎn)的9805)、 20g 黑色母UN2014 (卡伯特公司生產(chǎn))、6gN，N-乙撐雙硬脂酰胺(EBS)加入到高速混合機(jī)中， 轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)攪拌1分鐘，在200。C下直徑為36mm的平行同向雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、 拉條、水冷、切粒。然后，在機(jī)筒最高溫度設(shè)定為21(TC的注塑機(jī)內(nèi)注塑阻燃樣條和析出 性能測試樣板，進(jìn)行測試垂直燃燒達(dá)到UL94V2級，不析出，拉伸強(qiáng)度35Mpa，缺口沖擊 強(qiáng)度73J/m。 實(shí)施例3
將熔體流動速率為12g/10min (測試條件230°C/2. 16kg)的共聚聚丙烯(Samsung公司生產(chǎn)的BJ500) L81kg、 90g三溴苯氧基三嗪(以色列死海溴公司生產(chǎn)的FR245)、 30g 三氧化二銻(Youngsun公司生產(chǎn))、2g酚類抗氧化劑Irgafos1010 (CIBA-GEIGY公司生產(chǎn) 的)和4g亞磷酸酯類抗氧化劑168 (CIBA-GEIGY公司生產(chǎn)的)的混合物、40g尼龍6、 20g POE-g-MAH (上海日之升公司生產(chǎn)的9805)、 20g黑色母UN2014 (卡伯特公司生產(chǎn))、6g硬 脂酸鈣加入到高速混合機(jī)中，轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)攪拌40秒，在20(TC下直徑為36mm的平行同向 雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出、拉條、水冷、切粒。然后，在機(jī)筒最高溫度設(shè)定為21(TC的注 塑機(jī)內(nèi)注塑阻燃樣條和析出性能測試樣板，進(jìn)行測試垂直燃燒達(dá)到UL94V2級，不析出， 拉伸強(qiáng)度32Mpa，缺口沖擊強(qiáng)度90J/m。
以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式
的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在 本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料，其特征在于由以下重量百分含量的原料制備而成聚丙烯樹脂80％～91％復(fù)配阻燃劑6％～11％尼龍樹脂0.8％～2％相容劑0.8％～1％黑色母1％～5％ 抗氧劑0.2％～0.5％加工助劑0.2％～0.5％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料，其特征在于所述 聚丙烯樹脂選自具有60wt。/?；蛘吒啾┚酆衔飭卧谋┮籥烯烴嵌段共聚物或者 丙烯均聚物，所述聚丙烯樹脂的熔體流動速率為5 30g/10min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料，其特征在于所述 復(fù)配阻燃劑選自質(zhì)量比為3: 1的十溴二苯乙垸與三氧化二銻的復(fù)配物，或者質(zhì)量比為 3: 1的三溴苯氧基三嗪與三氧化二銻的復(fù)配物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料，其特征在于所述的尼龍樹脂選自尼龍6或尼龍66中的一種或兩種的混合物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料，其特征在于所述的相容劑選自PP-g-MAH、 POE-g-MAH或EPDM-g-MAH中的一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料，其特征在于所述的抗氧劑選自Irganox1010和Irganox168的混合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不析出環(huán)保阻燃聚丙烯材料，其特征在于所述的加工助劑選自低分子聚乙烯蠟、硬脂酸鈣和N,N-乙撐雙硬脂酰胺中的一種或兩種以上的混合 物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟將聚丙烯樹脂、復(fù)配阻燃劑、尼龍樹脂、相容劑、黑色母、抗氧劑和加工助劑按比 例混合，然后在高速混合機(jī)中攪拌30秒-l分鐘，混合均勻，將混合物加入長徑比為30:1 75: 1的平行同向雙螺桿擠出機(jī)，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度在180~210°C，熔融擠出、 拉條、3(TC水冷卻，冷卻時間30秒、切粒得到最終產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不析出阻燃劑的環(huán)保阻燃聚丙烯材料及其制備方法，由以下重量百分含量的原料制備而成聚丙烯樹脂80％～91％，復(fù)配阻燃劑6％～11％，尼龍樹脂0.8％～2％ 相容劑0.8％～1％，黑色母1％～5％，抗氧劑0.2％～0.5％，加工助劑0.2％～0.5％。本發(fā)明的制備方法是將上述原料按比例混合，然后在高速混合機(jī)中攪拌30秒-1分鐘，混合均勻，將混合物加入長徑比為30∶1～75∶1的平行同向雙螺桿擠出機(jī)，控制雙螺桿擠出機(jī)的溫度在180～210℃，熔融擠出、拉條、冷卻、切粒得到最終產(chǎn)品。本發(fā)明適用于制作電子電器外殼，在具備良好阻燃性能的同時，長時間使用，阻燃劑不會從材料表面析出，不會影響產(chǎn)品外觀，也更加環(huán)保。
文檔編號C08L23/12GK101613505SQ20091016171
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者芳 王 申請人:廣州市石磐石阻燃材料有限公司