一種聚丙烯阻燃塑料的制作方法
【專利摘要】一種聚丙烯阻燃塑料，由下述組分按重量份組成：聚丙烯60~80份，聚乙烯20~50份，萜烯樹脂20~30份，聚苯乙烯10~30份，丁腈橡膠10~25份，癸二酸二丁酯5~10份，聚酰亞胺5~10份，液體石蠟10~20份，三氧化二銻10~15份，納米氧化鈦10~30份，硬脂酸鋅10~22份，阻燃劑20~40份，抗氧劑--0.1-0.3份，消泡劑0.5-1份，助劑1-3份。
【專利說明】一種聚丙烯阻燃塑料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種塑料薄膜，特別是一種抗菌、高強(qiáng)度滑石粉改性聚丙烯塑料。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料是具有特殊性能的高分子材料，其具有質(zhì)量輕、化學(xué)穩(wěn)定性好、耐腐蝕、絕緣性好、成型方便、成本低的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子工業(yè)、汽車制造、航空航天、工業(yè)等領(lǐng)域。但是塑料易燃燒，且燃燒速度快，會產(chǎn)生大量有毒氣體。據(jù)統(tǒng)計(jì)，火災(zāi)中因窒息和煙氣中毒造成的人員傷亡占火災(zāi)總傷亡人數(shù)的50~80%。近年來，電子電器、建筑、航空與汽車行業(yè)的快速發(fā)展對塑料的性能提出的更高的要求。其中，阻燃型的塑料不易燃燒，火焰?zhèn)鞑ニ俾市?，質(zhì)量損失速率及釋熱速率較低，而且具有一定的自熄性。但是，目前使用的阻燃塑料性能不能滿足要求，并且多采用鹵素阻燃劑，燃燒過程會放出鹵化氫對人體造成嚴(yán)重的危害。
[0003]聚丙烯作為一種通用塑料，具有許多優(yōu)良的性能，但是因機(jī)械強(qiáng)度低、耐熱性差、收縮形變大、抗蠕變性差等缺陷，在應(yīng)用上，特別是作為結(jié)構(gòu)材料，受到很大限制，不能作為高性能的工程塑料。因此，對聚丙烯進(jìn)行改性，使之工程化就成為一個重要的研究課題。
[0004]在我國，火災(zāi)形勢同樣不容樂觀，一些重大火災(zāi)事故頻頻發(fā)生。例如，2010年11月15日，上海市靜安區(qū)的一棟28層公寓大樓發(fā)生重大火災(zāi)。官方調(diào)查起因?yàn)闊o證電焊工違章操作、引起住宅腳手架上各種尼龍網(wǎng)、聚氨酯泡沫等易燃材料迅速燃燒，釀成58人遇難，70人受傷的慘劇。
[0005]絕大多數(shù)的塑料都是可燃性物質(zhì)，而塑料的建筑材料、交通運(yùn)輸材料、家用電器材料等都需要塑料制品不燃燒，有良好的阻燃性能，要求塑料在大火中的發(fā)煙度要小。為此，在塑料配方中，選擇添加阻燃劑就變得非常重要了。
[0006]對阻燃劑的要求:
(O要有良好的阻燃功能，用量很少就能明顯起到阻燃作用；
(2)阻燃劑加入后不能影響塑料的機(jī)械強(qiáng)度，特別是不能降低塑料制品的熱變形溫度、力學(xué)溫度及電絕緣性能；
(3)同樹脂的相容性要好，在塑料制品中不遷移、不析出、不被萃?。?br>
(4)在高溫熔融成型及熱成型加工工程中，不發(fā)生分解，也不與其他材料發(fā)生反應(yīng)；
(5)在塑料中易于分散均勻，耐候性好，持久性好，使塑料具有長期阻燃性。
[0007]可見，塑料中阻燃劑的選擇，是一個非常復(fù)雜的過程，必須綜合考慮上述各項(xiàng)因素。在現(xiàn)有的教科書中給出了例如:保護(hù)膜機(jī)理、不然氣體機(jī)理、冷卻機(jī)理和終止鏈鎖反應(yīng)機(jī)理等機(jī)理，這些可以對阻燃劑進(jìn)行選擇提供一個模糊的方向，但是卻無法提供真正有效的幫助。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的是為了克服上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供聚丙烯阻燃塑料。[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題，是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
聚丙烯60-80份 聚乙烯20~50份 萜烯樹脂20-30份 聚苯乙烯10~30份 丁腈橡膠10-25份 癸二酸二丁酯5~10份 聚酰亞胺5~10份 液體石蠟10-20份 三氧化二銻10-15份 納米氧化鈦10~30份 硬脂酸鋅10-22份 阻燃劑 20-40份 抗氧劑 0.1-0.3份 消泡劑 0.5-1份 助劑 1-3份。
[0010]阻燃劑由下述組分按重量份組成:三甲硅基甲基膦酸二甲酯20-30份、氰尿酸三聚氰胺30-50份、氫氧化鎂10-20份、氫氧化鋁40-60份。
[0011]所述的聚丙烯的分子量范圍是100000~300000，所述的萜烯樹脂為液態(tài)，粘度2飛Pa*s，所述的聚苯乙烯分子量范圍是5000-50000。所述抗氧劑是抗氧劑1010或抗氧劑168。
[0012]助劑包括增塑劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、相容劑，所述增塑劑選用檸檬酸三丁酯、礦物油、乙酸三丁酯、尿素、甲酰胺中的任一種，所述潤滑劑為硬脂酸鎂，所述熱穩(wěn)定劑為亞磷酸三苯酯，相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐、聚丙烯接枝羧酸、氯化聚丙烯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚乙烯接枝馬來酸酐和甲基丙烯酸-苯乙烯-丁二烯聚合物中的一種或其混合物。
[0013]所述消泡劑按照重量份數(shù)計(jì)由以下各組分組成:氧化鈣20-30份、線性低密度聚乙烯和丁苯橡膠共計(jì)10-20份、潤滑劑5-10份、聚丙烯酸甲酯5-10份、金屬皂4-9份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1-3份，潤滑劑為硬脂酸丁酯、乙撐雙硬脂酰胺或氧化聚乙烯蠟。
[0014]一種聚丙烯阻燃塑料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(O按將各組分原料按比例投入到捏合機(jī)中混合均勻；
(2)將所得混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)及口模的溫度控制在180°C~220°C范圍內(nèi)，并將擠出物冷卻至環(huán)境溫度；
(3)將冷卻后的擠出物送至造粒機(jī)，即得到熱塑性阻燃塑料顆粒成品。
[0015]聚丙烯，分子式:(C3H6)n。CAS登錄號:9003-07_0，是由丙烯聚合而制得的一種熱塑性樹脂。按甲基排列位置分為等規(guī)聚丙烯(isotaetic polyprolene)、無規(guī)聚丙烯(atactic polypropylene)和間規(guī)聚丙烯(syndiotatic polypropylene)三種。聚丙烯無毒、無味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100°c左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時變脆、不耐磨、易老化。適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機(jī)溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。
[0016]本發(fā)明的聚丙烯阻燃塑料的耐熱性及阻燃性較優(yōu)異，且制備工藝簡單，產(chǎn)品成本低，產(chǎn)品的綜合性能較優(yōu)異。
[0017]本發(fā)明的聚丙烯用復(fù)合環(huán)保阻燃劑具有良好的阻燃功能，與聚丙烯的相容性好，在聚丙烯中不遷移、不析出、不被萃取，易于分散均勻，耐候性好，持久性好，高溫熔融成型及熱成型加工工程中，不發(fā)生分解，制得的聚丙烯阻燃塑料熱變形溫度、力學(xué)溫度及電絕緣性能等性能并未受到影響，塑料具有長期阻燃性。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例:
實(shí)施例1
一種聚丙烯阻燃塑料，由下述組分按重量份組成
聚丙烯60份
聚乙烯20份
萜烯樹脂20份
聚苯乙烯10份
丁腈橡膠10份
癸二酸二丁酯5份
聚酰亞胺5份
液體石蠟10份
三氧化二鋪10份
納米氧化鈦10份
硬脂酸鋅10份
阻燃劑 20份
抗氧劑 0.1份
消泡劑 0.5份
助劑 1份。
[0019]阻燃劑由下述組分按重量份組成:三甲硅基甲基膦酸二甲酯20份、氰尿酸三聚氰胺30-50份、氫氧化鎂10份、氫氧化鋁40份。
[0020]所述的聚丙烯的分子量范圍是100000~300000，所述的萜烯樹脂為液態(tài)，粘度2飛Pa*s，所述的聚苯乙烯分子量范圍是5000-50000。所述抗氧劑是抗氧劑1010或抗氧劑168。
[0021]助劑包括增塑劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、相容劑，所述增塑劑選用檸檬酸三丁酯、礦物油、乙酸三丁酯、尿素、甲酰胺中的任一種，所述潤滑劑為硬脂酸鎂，所述熱穩(wěn)定劑為亞磷酸三苯酯，相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐、聚丙烯接枝羧酸、氯化聚丙烯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚乙烯接枝馬來酸酐和甲基丙烯酸-苯乙烯-丁二烯聚合物中的一種或其混合物。[0022]所述消泡劑按照重量份數(shù)計(jì)由以下各組分組成:氧化鈣20份、線性低密度聚乙烯和丁苯橡膠共計(jì)10份、潤滑劑5份、聚丙烯酸甲酯5份、金屬皂4份、鈦酸酯偶聯(lián)劑I份，潤滑劑為硬脂酸丁酯、乙撐雙硬脂酰胺或氧化聚乙烯蠟。
[0023]一種聚丙烯阻燃塑料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
(4)按將各組分原料按比例投入到捏合機(jī)中混合均勻；
(5)將所得混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)及口模的溫度控制在180°C~220°C范圍內(nèi)，并將擠出物冷卻至環(huán)境溫度；
(6)將冷卻后的擠出物送至造粒機(jī)，即得到熱塑性阻燃塑料顆粒成品。
[0024]實(shí)施例2
一種聚丙烯阻燃塑料，由下述組分按重量份組成:
聚丙烯80份 聚乙烯50份 萜烯樹脂30份 聚苯乙烯30份 丁腈橡膠25份 癸二酸二丁酯10份 聚酰亞胺10份 液體石蠟20份 三氧化二銻15份 納米氧化鈦30份 硬脂酸鋅22份 阻燃劑40份 抗氧劑 0.3份 消泡劑 I份 助劑 3份。
[0025]阻燃劑由下述組分按重量份組成:三甲硅基甲基膦酸二甲酯30份、氰尿酸三聚氰胺50份、氫氧化鎂20份、氫氧化招60份。
[0026]所述的聚丙烯的分子量范圍是100000~300000，所述的萜烯樹脂為液態(tài)，粘度2飛Pa*s，所述的聚苯乙烯分子量范圍是5000-50000。所述抗氧劑是抗氧劑1010或抗氧劑168。
[0027]助劑包括增塑劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、相容劑，所述增塑劑選用檸檬酸三丁酯、礦物油、乙酸三丁酯、尿素、甲酰胺中的任一種，所述潤滑劑為硬脂酸鎂，所述熱穩(wěn)定劑為亞磷酸三苯酯，相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐、聚丙烯接枝羧酸、氯化聚丙烯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚乙烯接枝馬來酸酐和甲基丙烯酸-苯乙烯-丁二烯聚合物中的一種或其混合物。
[0028]所述消泡劑按照重量份數(shù)計(jì)由以下各組分組成:氧化鈣20-30份、線性低密度聚乙烯和丁苯橡膠共計(jì)10-20份、潤滑劑5-10份、聚丙烯酸甲酯5-10份、金屬皂4-9份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1-3份，潤滑劑為硬脂酸丁酯、乙撐雙硬脂酰胺或氧化聚乙烯蠟。
[0029]一種聚丙烯阻燃塑料的制備方法，其特征在于包括以下步驟:(7)按將各組分原料按比例投入到捏合機(jī)中混合均勻；
(8)將所得混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)及口模的溫度控制在180°C~220°C范圍內(nèi)，并將擠出物冷卻至環(huán)境溫度；
將冷卻后的擠出物送至造粒機(jī)，即得到熱塑性阻燃塑料顆粒成品。
[0030]性能試驗(yàn)
將以上實(shí)施例所得的熱塑性阻燃塑料進(jìn)行熱塑成型，制成符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)測試的樣品后，進(jìn)行性能試驗(yàn)，采用專利CN91104025中公開的阻燃塑料作為對照。試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。
[0031]
【權(quán)利要求】
1.一種聚丙烯阻燃塑料，由下述組分按重量份組成: 聚丙烯60-80份 聚乙烯20~50份 萜烯樹脂20-30份 聚苯乙烯10~30份 丁腈橡膠10-25份 癸二酸二丁酯5~10份 聚酰亞胺5~10份 液體石蠟10-20份 三氧化二銻10-15份 納米氧化鈦10~30份 硬脂酸鋅10-22份 阻燃劑 20-40份 抗氧劑 0.1-0.3份 消泡劑 0.5-1份 助劑 1-3份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯阻燃塑料，其特征在于:阻燃劑由下述組分按重量份組成:三甲硅基甲基膦酸二甲酯20-30份、氰尿酸三聚氰胺30-50份、氫氧化鎂10-20份、氫氧化招40-60份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯阻燃塑料，其特征在于:所述的聚丙烯的分子量范圍是100000~300000，所述的萜烯樹脂為液態(tài)，粘度2~5Pa.s，所述的聚苯乙烯分子量范圍是 5000-50000 ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯阻燃塑料，其特征在于:所述抗氧劑是抗氧劑1010或抗氧劑168。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯阻燃塑料，其特征在于:助劑包括增塑劑、潤滑劑、熱穩(wěn)定劑、相容劑，所述增塑劑選用檸檬酸三丁酯、礦物油、乙酸三丁酯、尿素、甲酰胺中的任一種，所述潤滑劑為硬脂酸鎂，所述熱穩(wěn)定劑為亞磷酸三苯酯，相容劑為聚丙烯接枝馬來酸酐、聚丙烯接枝羧酸、氯化聚丙烯、聚丙烯接枝甲基丙烯酸縮水甘油酯、聚乙烯接枝馬來酸酐和甲基丙烯酸-苯乙烯-丁二烯聚合物中的一種或其混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯阻燃塑料，其特征在于:所述消泡劑按照重量份數(shù)計(jì)由以下各組分組成:氧化鈣20-30份、線性低密度聚乙烯和丁苯橡膠共計(jì)10-20份、潤滑劑5-10份、聚丙烯酸甲酯5-10份、金屬皂4-9份、鈦酸酯偶聯(lián)劑1-3份，潤滑劑為硬脂酸丁酯、乙撐雙硬脂酰胺或氧化聚乙烯蠟。
7.一種聚丙烯阻燃塑料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (O按將各組分原料按比例投入到捏合機(jī)中混合均勻； (2)將所得混合物加入雙螺桿擠出機(jī)中，擠出機(jī)及口模的溫度控制在180°C~220°C范圍內(nèi)，并將擠出物冷卻至環(huán)境溫度； (3)將冷卻后的擠出物送至造粒機(jī)，即得到熱塑性阻燃塑料顆粒成品。
【文檔編號】C08K5/12GK103467852SQ201310432816
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】周建, 顏玉榮 申請人:蘇州市湘園特種精細(xì)化工有限公司