專利名稱：：無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種膨脹阻燃聚丙烯薄膜。
背景技術(shù)：
：聚丙烯薄膜應(yīng)用十分廣泛。但由于聚丙烯本身阻燃性能差，其氧指數(shù)(LOI)僅為17，而且薄膜厚度非常小，導(dǎo)致聚丙烯薄膜更易燃燒，從而限制了其在變壓器、印刷電路板、電子電器包裝領(lǐng)域的應(yīng)用。因?yàn)榫郾┦欠菢O性材料，與極性較強(qiáng)的阻燃劑相容性很差。對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性處理一方面可以提高其阻燃性，另一方面又可以引進(jìn)一些極性集團(tuán)，有利于增大極性阻燃劑的填充量，制備出高性能的阻燃薄膜。目前常用的改性方法一、基體樹脂共混改性即向利用帶有極性集團(tuán)的聚合物與聚丙烯共混，以提高聚丙烯與阻燃劑的相容性，達(dá)到提高材料阻燃性能的目的。例如用EVA對(duì)聚丙烯進(jìn)行改性，增加PP與阻燃劑的相容性。目前研究用于共混改性的樹脂有乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯-丙烯丁酸共聚物(EBA)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和三元乙丙橡膠(EPDM)等。二、基體樹脂接枝改性即使聚丙烯分子鏈上接上極性集團(tuán)，從而可以改善樹脂與阻燃劑的親和性，使復(fù)合材料的機(jī)械性能大幅度提高。通過采用擠出熔融接枝法使PP大分子鏈上分別接枝馬來酸酐(MAH)等極性單體接枝改性。三、基體樹脂交聯(lián)改性即在物理、機(jī)械或化學(xué)交聯(lián)劑的作用下，使聚乙烯大分子主鏈間發(fā)生化學(xué)鍵合作用，從而形成網(wǎng)狀高分子鏈纏結(jié)構(gòu)，改善材料的綜合性能。為了解決聚丙烯易燃性，一般是往其中添加阻燃劑，近些年來隨著環(huán)保的要求，人們開始研究尋找適用于高分子材料阻燃的無鹵、低煙、低毒、環(huán)保高效阻燃劑。無鹵膨脹阻燃劑就是在這樣的情況下被提出，并得到了高度重視，成為最為活躍的阻燃研究領(lǐng)域之一。膨脹型阻燃劑(IFR)是近年來開發(fā)的以磷、氮為主要組成的阻燃劑，含這類阻燃劑的材料受熱時(shí)，表面能形成一層致密泡沫炭層，起到隔熱、隔氧、抑煙，又能防止熔滴，具有良好的阻燃性能。該體系一般由三個(gè)部分組成酸源、炭源和氣源。傳統(tǒng)IFR多以聚磷酸銨(APP)、多元醇如PER及三聚氰胺(MEL)復(fù)合組成。當(dāng)APP受熱分解時(shí)，生成具有脫水作用的磷酸和焦磷酸，使多元醇酯化，脫水炭化，反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣和氨氣一起形成一層多孔炭層，使炭層膨脹在凝聚相達(dá)到阻燃目的。但是傳統(tǒng)鹵系阻燃聚丙烯PP對(duì)環(huán)境和人體造成危害，而且得到的聚丙烯薄膜材料的阻燃效率低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有膨脹阻燃聚丙烯薄膜對(duì)環(huán)境不友好，及阻燃效率低的問題，本發(fā)明提供了一種無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜。本發(fā)明的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯6877份、無鹵膨脹阻燃劑2032份、抗滴落劑00.08份和加工助劑1份制成；其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑、聚磷酸銨和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒組成，其中三嗪系成炭一發(fā)泡劑與聚磷酸銨的質(zhì)量比為125，三嗪系成炭一發(fā)泡劑與乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒的質(zhì)量比為10.51.5;乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物與有機(jī)蒙脫土的質(zhì)量比為0.42.51;加工助劑由抗氧劑1010、N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺和聚丙烯蠟按334的重量比組成。本發(fā)明中抗滴落劑為聚四氟乙烯粉末；無鹵膨脹阻燃劑中的協(xié)效劑為乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)，聚磷酸銨為有機(jī)改性改性聚磷酸銨，三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>NHCH2CH2OHNHCH2CH2OH，200；X為乙二胺、丁二胺、哌嗪、4-甲基-1，2-環(huán)戊二胺或者3-氨甲基環(huán)戊胺，Y為乙二胺、丁二胺、哌嗪、4-甲基-1，2-環(huán)戊二胺或者3-氨甲基環(huán)戊胺。本發(fā)明的無鹵膨脹阻燃劑包含新型高效成碳劑(CFA)、高相容性的APP和以乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土為協(xié)效劑，該協(xié)效劑含有納米分散有機(jī)蒙脫土ΜΜΤ，在提高阻燃效果的同時(shí)可以對(duì)材料起到增強(qiáng)力學(xué)性能的作用，這是其他膨脹阻燃體系所不具備的。協(xié)效劑中的乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物的作用有兩個(gè)一是插層有機(jī)蒙脫土，使有機(jī)蒙脫土片層被剝離，得到納米分散的蒙脫土片層，從而起到更好地協(xié)效作用；二是提高界面相容性，提高無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的力學(xué)性能。本發(fā)明解決了傳統(tǒng)鹵系阻燃聚丙烯材料對(duì)環(huán)境和人體造成的危害，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好型的阻燃聚丙烯材料；同時(shí)解決了無鹵膨脹阻燃劑對(duì)聚丙烯薄膜存在的阻燃效率低等問題。本發(fā)明無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜燃燒時(shí)發(fā)煙量小、低毒環(huán)保。而且本發(fā)明的新型無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜既有優(yōu)異的阻燃性能又保持了材料優(yōu)良的物理機(jī)械性能。本發(fā)明的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按照GB/T-2406-93《非自支撐材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》測(cè)得的氧指數(shù)為21.7%30.6%；按照GBT2408-1996《UL-94薄式樣測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行的垂直燃燒0.2mm實(shí)驗(yàn)知，本發(fā)明的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜可達(dá)到VTM-O級(jí)；按GB/T13022-91《塑料薄膜拉伸性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)得的拉伸強(qiáng)度為13.1218.43MPa；按GB/T16578-1996《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能實(shí)驗(yàn)方法》進(jìn)行測(cè)試得撕裂強(qiáng)度為25.6732.98kN/m，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)200%256.4%。本發(fā)明的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜是將聚丙烯、乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒、無鹵膨脹阻燃劑和抗滴落劑混合均勻后通過雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒后，再利用流延薄膜機(jī)或者吹膜機(jī)等加工設(shè)備制膜即得。該薄膜料與鹵素阻燃聚烯烴制品相比，達(dá)到了綠色環(huán)保的效果；與其它膨脹阻燃聚烯烴材料比較，由于其具有阻燃效率高，而且具有較好的耐水性。因此本發(fā)明的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜是一種可廣泛應(yīng)用的薄膜材料，在變壓器、印刷電路板、電子電器包裝領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前旦具體實(shí)施例方式本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式，還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。具體實(shí)施方式一本實(shí)施方式無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯6877份、無鹵膨脹阻燃劑2032份、抗滴落劑00.08份和加工助劑1份制成；其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑、聚磷酸銨和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒組成，其中三嗪系成炭一發(fā)泡劑與聚磷酸銨的質(zhì)量比為125，三嗪系成炭一發(fā)泡劑與乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒的質(zhì)量比為10.51.5;乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物與有機(jī)蒙脫土的質(zhì)量比為0.42.51；加工助劑由抗氧劑1010、N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺和聚丙烯蠟按334的重量比組成。本實(shí)施方式的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜燃燒時(shí)發(fā)煙量小、低毒環(huán)保。本實(shí)施方式的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的氧指數(shù)為21.%30.6%,0.2mm薄膜垂直燃燒實(shí)驗(yàn)知燃燒等級(jí)達(dá)UL-94VTM-O級(jí)，拉伸強(qiáng)度為13.1218.43MPa,撕裂強(qiáng)度為25.6732.98kN/m，斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)200%256.4%。既有優(yōu)異的阻燃性能又保持了材料優(yōu)良的物理機(jī)械性能。具體實(shí)施方式二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是聚丙烯為均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯，分子量為280000300000。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式一相同。本實(shí)施方式中聚丙烯為為大慶華科公司生產(chǎn)的聚丙烯粉料，其MFR(熔體流動(dòng)速率)為3.5g/10min。具體實(shí)施方式三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是抗滴落劑為聚四氟乙烯粉末。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式一或二相同。本實(shí)施方式中抗滴落劑為市售產(chǎn)品。具體實(shí)施方式四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一、二或三不同的是無鹵膨脹阻燃劑中的三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>式中的m和η為聚合度，m=η=200；X為乙二胺、丁二胺、哌嗪、4-甲基-1，2-環(huán)戊二胺或者3-氨甲基環(huán)戊胺，Y為乙二胺、丁二胺、哌嗪、4-甲基-1，2-環(huán)戊二胺或者3-氨甲基環(huán)戊胺。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式一、二或三相同。本實(shí)施方式的三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)通過現(xiàn)有公開技術(shù)可以制備得到。最佳的三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)是采用申請(qǐng)?zhí)枮?00710071927.4，公開日為2007年3月23日的中國(guó)發(fā)明專利《三嗪系齊聚物及其合成方法》中公開的方法制備得到。具體實(shí)施方式五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是無鹵膨脹阻燃劑中的聚磷酸銨為有機(jī)改性聚磷酸銨。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式一至四之一相同。本實(shí)施方式的聚磷酸銨采用接枝的方法在其分子結(jié)構(gòu)上增加了烷烴鏈，提高了其與高聚物基體的相容性，有利于提高膨脹阻燃聚丙烯薄膜的阻燃性能和力學(xué)性能。本實(shí)施方式最佳的有機(jī)改性聚磷酸銨是采用申請(qǐng)?zhí)枮?00910072212.X，公開日為2009年6月8日公開的中國(guó)發(fā)明專利《改性聚磷酸銨的方法》公開的方法改性得到的。具體實(shí)施方式六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒的制備方法為將乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物與有機(jī)蒙脫土按質(zhì)量比為0.42.51的比例混合，然后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，即得。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式一至五之一相同。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物和有機(jī)蒙脫土均為市售產(chǎn)PΡΠO具體實(shí)施方式七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同的是無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯7277份無鹵膨脹阻燃劑、2025份和1份加工助劑。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式一至六之一相同。具體實(shí)施方式八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至六之一不同的是無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯7277份、無鹵膨脹阻燃劑2025份、抗滴落劑0.020.08份和1份加工助劑制成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式一至六之一相同。本實(shí)施方式添加抗滴落劑后，得到的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的氧指數(shù)為27.6%30.6%，厚度為0.2mm無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的垂直燃燒級(jí)別可達(dá)到UL-94VTM-O級(jí)，拉伸強(qiáng)度為16.1218.43MPa，撕裂強(qiáng)度為30.7432.98kN/m,斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)240.5%256.4%。具體實(shí)施方式九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同的是無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑、聚磷酸銨和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒組成，其中三嗪系成炭一發(fā)泡劑與聚磷酸銨的質(zhì)量比為124，三嗪系成炭一發(fā)泡劑與乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒的質(zhì)量比為10.81.2;乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物與有機(jī)蒙脫土的質(zhì)量比為121。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式一至八之一相同。具體實(shí)施方式十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同的是無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑、聚磷酸銨和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒組成，其中三嗪系成炭一發(fā)泡劑與聚磷酸銨的質(zhì)量比為12，三嗪系成炭一發(fā)泡劑與乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒的質(zhì)量比為11;乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物與有機(jī)蒙脫土的質(zhì)量比為1.181。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式一至八之一相同。具體實(shí)施方式十一本實(shí)施方式無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯76.63份、無鹵膨脹阻燃劑22.37份和加工助劑1份制成；其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)6.33份、聚磷酸銨(APP)12.67份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒3.37份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.37份和有機(jī)蒙脫土1份制成，加工助劑由抗氧劑1010、N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺和聚丙烯蠟按334的重量比組成。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.37份EMH和1份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式中CFA的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>本實(shí)施方式的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的制備方法為用高速混料機(jī)將聚丙烯76.63份、三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)6.33份、聚磷酸銨(APP)12.67份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒3.37份混合均勻后，使用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，再使用流延薄膜機(jī)制備成薄膜。并按照測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)切割成各種檢測(cè)所需的試樣。分別按照GB/T-2406-93《非自支撐材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行氧指數(shù)測(cè)試，按照GBT2408-1996《UL-94薄式樣測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行的垂直燃燒測(cè)試燃燒指數(shù)，按GB/T13022-91《塑料薄膜拉伸性能試驗(yàn)方法》進(jìn)行拉伸強(qiáng)度的測(cè)試，及按GB/T16578-1996《塑料薄膜和薄片耐撕裂性能實(shí)驗(yàn)方法》進(jìn)行撕裂強(qiáng)度測(cè)試。測(cè)試結(jié)果如表1所示。具體實(shí)施方式十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式十一不同的是其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)6.O份、聚磷酸銨(APP)12.O份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒4.37份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.37份和有機(jī)蒙脫土2份制成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式十一相同。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.37份EMH和2份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。具體實(shí)施方式十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式十一不同的是其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)5.67份、聚磷酸銨(APP)11.33份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒5.37份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.37份和有機(jī)蒙脫土3份制成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式十一相同。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.37份EMH和3份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。具體實(shí)施方式十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式十一不同的是其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)5.33份、聚磷酸銨(APP)10.67份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒6.37份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.37份和有機(jī)蒙脫土4份制成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式十一相同。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.37份EMH和4份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。具體實(shí)施方式十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式十一不同的是其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)5.0份、聚磷酸銨(APP)10.0份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒7.37份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.37份和有機(jī)蒙脫土5份制成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式十一相同。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.37份EMH和5份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表1所示。表1是具體實(shí)施方式十一至十五的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的性能測(cè)試結(jié)果。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由表1可知，隨著乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土用量的增加，無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的力學(xué)性能和阻燃效果均增加。具體實(shí)施方式十六本實(shí)施方式無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯74.69份、無鹵膨脹阻燃劑24.31份和加工助劑1份制成；其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)5.67份、聚磷酸銨(APP)11.33份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒7.31份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.31份和有機(jī)蒙脫土5份制成，加工助劑由抗氧劑1010、N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺和聚丙烯蠟按334的重量比組成。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.31份EMH和5份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式中聚磷酸銨為有機(jī)改性改性聚磷酸銨，聚磷酸銨采用接枝的方法在其分子結(jié)構(gòu)上增加了烷烴鏈，提高了其與高聚物基體的相容性，有利于提高膨脹阻燃聚丙烯薄膜的阻燃性能和力學(xué)性能。本實(shí)施方式中CFA的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>式中的m和η為聚合度，m=η=200；X為哌嗪，Y為4-甲基-1，2-環(huán)戊二胺。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示。具體實(shí)施方式十七本實(shí)施方式無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯72.75份、無鹵膨脹阻燃劑26.25份和加工助劑1份制成；其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)6.33份、聚磷酸銨(APP)12.67份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒7.25份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.25份和有機(jī)蒙脫土5份制成，加工助劑由抗氧劑1010、N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺和聚丙烯蠟按334的重量比組成。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.25份EMH和5份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式中聚磷酸銨為具體實(shí)施方式十六中所述的有機(jī)改性改性聚磷酸銨。本實(shí)施方式中CFA的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>式中的m和η為聚合度，m=η=200；X為哌嗪，Y為4-甲基-1，2-環(huán)戊二胺。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示。具體實(shí)施方式十八本實(shí)施方式無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯70.81份、無鹵膨脹阻燃劑28.19份和加工助劑1份制成；其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)7.O份、聚磷酸銨(APP)14.O份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒7.19份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.19份和有機(jī)蒙脫土5份制成，加工助劑由抗氧劑1010、N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺和聚丙烯蠟按334的重量比組成。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.19份EMH和5份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式中聚磷酸銨為具體實(shí)施方式十六中所述的有機(jī)改性改性聚磷酸銨。本實(shí)施方式中CFA的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>200；X為3-氨甲基環(huán)戊胺，Y為丁二胺。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示。具體實(shí)施方式十九本實(shí)施方式無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯68.87份、無鹵膨脹阻燃劑30.13份和加工助劑1份制成；其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)7.67份、聚磷酸銨(APP)15.33份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒7.13份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.13份和有機(jī)蒙脫土5份制成，加工助劑由抗氧劑1010、N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺和聚丙烯蠟按334的重量比組成。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.13份EMH和5份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式中聚磷酸銨為具體實(shí)施方式十六中所述的有機(jī)改性改性聚磷酸銨。本實(shí)施方式中CFA的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>200；X為3-氨甲基環(huán)戊胺，Y為乙二胺。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表2所示。表2是具體實(shí)施方式十六至具體實(shí)施方式十九的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的性能測(cè)試結(jié)果。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>具體實(shí)施方式十六至十九中，隨著聚丙烯用量的減少，無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的力學(xué)性能(拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率)有所降低，但是阻燃效果變好，氧指數(shù)達(dá)到28.30.6%,0.2mm厚的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的垂直燃燒試驗(yàn)可達(dá)到燃燒級(jí)別UL-94VTM-O級(jí)。因此可根據(jù)具體應(yīng)用情況進(jìn)行各組分含量的確定。如果實(shí)際應(yīng)用中側(cè)重阻燃性，則選擇阻燃效果好的組分及成分，如具體實(shí)施方式十九所述的方案；如果在阻燃性達(dá)到一定級(jí)別后跟側(cè)重力學(xué)性能，則可選擇具體實(shí)施方式十七所述的方案。具體實(shí)施方式二十本實(shí)施方式無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯76.61份、無鹵膨脹阻燃劑22.37份、抗滴落劑0.02份和加工助劑1份制成；其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)7.67份、聚磷酸銨(APP)15.33份和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土(EMH-MMT)母粒7.13份組成；乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒由乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物2.13份和有機(jī)蒙脫土5份制成，加工助劑由抗氧劑1010、N,N-乙撐雙硬脂酸酰胺和聚丙烯蠟按3:3:4的重量比組成。本實(shí)施方式中抗滴落劑為聚四氟乙烯粉末。本實(shí)施方式中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物(EMH)插層有機(jī)蒙脫土(MMT)母粒是將2.13份EMH和5份MMT混合后經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒得到。本實(shí)施方式中聚磷酸銨為具體實(shí)施方式十六中所述的有機(jī)改性改性聚磷酸銨。本實(shí)施方式中CFA的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>門式中的m和η為聚合度，m=η=NHCH2CH2OHNHCH2CH2OH，200；X為哌嗪，Y為3-氨甲基環(huán)戊胺。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3所示。具體實(shí)施方式二十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二十不同的是無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯76.59份、無鹵膨脹阻燃劑22.37份、抗滴落劑0.04份和加工助劑1份制成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式二十相同。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3所示。具體實(shí)施方式二十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二十不同的是無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯76.57份、無鹵膨脹阻燃劑22.37份、抗滴落劑0.06份和加工助劑1份制成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式二十相同。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3所示。具體實(shí)施方式二十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式二十不同的是無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯76.55份、無鹵膨脹阻燃劑22.37份、抗滴落劑0.08份和加工助劑1份制成。其它參數(shù)與具體實(shí)施方式二十相同。本實(shí)施方式按照具體實(shí)施方式十一中所述的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3所示。表3是具體實(shí)施方式二十至二十三的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的性能測(cè)試結(jié)果。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>由表3可見，添加抗滴落劑后，得到的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的氧指數(shù)為27.6%30.6%，厚度為0.2mm無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜的垂直燃燒級(jí)別可達(dá)到UL-94VTM-O級(jí)，拉伸強(qiáng)度為16.1218.43MPa，撕裂強(qiáng)度為30.7432.98kN/m,斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)240.5%256.4%。整體性能都比較高。權(quán)利要求無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，其特征在于無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯68～77份、無鹵膨脹阻燃劑20～32份、抗滴落劑0～0.08份和加工助劑1份制成；其中無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭—發(fā)泡劑、聚磷酸銨和乙烯—丙烯酸酯—馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒組成，其中三嗪系成炭—發(fā)泡劑與聚磷酸銨的質(zhì)量比為1∶2～5，三嗪系成炭—發(fā)泡劑與乙烯—丙烯酸酯—馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒的質(zhì)量比為1∶0.5～1.5；乙烯—丙烯酸酯—馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒中乙烯—丙烯酸酯—馬來酸酐三元共聚物與有機(jī)蒙脫土的質(zhì)量比為0.4～2.5∶1；加工助劑由抗氧劑1010、N，N-乙撐雙硬脂酸酰胺和聚丙烯蠟按3∶3∶4的重量比組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，其特征在于聚丙烯為均聚聚丙烯或者共聚聚丙烯，分子量為280000300000。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，其特征在于抗滴落劑為聚四氟乙烯粉末。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，其特征在于無鹵膨脹阻燃劑中的三嗪系成炭一發(fā)泡劑(CFA)的分子結(jié)構(gòu)式為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>式中的m和n為聚合度，m=n=200；X為乙二胺、丁二胺、哌嗪、4-甲基-1，2-環(huán)戊二胺或者3-氨甲基環(huán)戊胺，Y為乙二胺、丁二胺、哌嗪、4-甲基-1，2-環(huán)戊二胺或者3-氨甲基環(huán)戊胺。5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，其特征在于無鹵膨脹阻燃劑中的聚磷酸銨為有機(jī)改性聚磷酸銨。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，其特征在于無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯7277份、無鹵膨脹阻燃劑2025份和加工助劑1份制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，其特征在于無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑、聚磷酸銨和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒組成，其中三嗪系成炭一發(fā)泡劑與聚磷酸銨的質(zhì)量比為124，三嗪系成炭一發(fā)泡劑與乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒的質(zhì)量比為10.81.2;乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物與有機(jī)蒙脫土的質(zhì)量比為121。8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，其特征在于無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭一發(fā)泡劑、聚磷酸銨和乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒組成，其中三嗪系成炭一發(fā)泡劑與聚磷酸銨的質(zhì)量比為12，三嗪系成炭一發(fā)泡劑與乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒的質(zhì)量比為11;乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒中乙烯一丙烯酸酯一馬來酸酐三元共聚物與有機(jī)蒙脫土的質(zhì)量比為1.181。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，其特征在于無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯7277份、無鹵膨脹阻燃劑2025份、抗滴落劑0.020.08份和加工助劑1份制成。全文摘要無鹵膨脹阻燃聚丙烯薄膜，它涉及膨脹阻燃聚丙烯薄膜。本發(fā)明解決現(xiàn)有膨脹阻燃聚丙烯薄膜對(duì)環(huán)境不友好，及阻燃效率低的問題。本發(fā)明聚丙烯薄膜按重量份由聚丙烯68～77份、無鹵膨脹阻燃劑20～32份、加工助劑1份和抗滴落劑0～0.08份制成；無鹵膨脹阻燃劑由三嗪系成炭-發(fā)泡劑、聚磷酸銨和乙烯-丙烯酸酯-馬來酸酐三元共聚物插層有機(jī)蒙脫土母粒組成。聚丙烯薄膜的氧指數(shù)為21.7％～30.6％，燃燒等級(jí)達(dá)UL-94VTM-0級(jí)，拉伸強(qiáng)度13.12～18.43MPa，撕裂強(qiáng)度25.67～32.98kN/m，斷裂伸長(zhǎng)率200％～256.4％，既有優(yōu)異的阻燃性能又保持薄膜優(yōu)良的力學(xué)性能，且燃燒時(shí)發(fā)煙量小、低毒環(huán)保。文檔編號(hào)C08K5/3492GK101831109SQ20101014621公開日2010年9月15日申請(qǐng)日期2010年4月14日優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日發(fā)明者李斌,白鵬申請(qǐng)人:東北林業(yè)大學(xué)