一種多性能的聚丙烯材料的製作方法
2023-10-08 05:28:39
一種多性能的聚丙烯材料的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，原料組成按照重量百分比為：聚丙烯：75-90%；纖維棒石族粘土：海泡石粉5-10%；主阻燃劑：TTBNP1-2%；協效阻燃劑：三氧化二銻0.2-0.5%；炭黑：1.5-2.5%；滑石粉：5-6%；斷鏈劑：3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷0.2-0.5%；發泡劑：5-苯基四唑0.2-0.5%；靜電劑：環氧乙烷2-3%；抗氧劑：亞磷酸鈉0.2-0.3%；熱穩定劑DSTP：0.2-0.3%；滲透劑：α-烯基磺酸鈉0.2-0.3%；分散劑：木質素磺酸鈉0.2-0.3%。本發明生產的聚丙烯材料具有優異的耐候性能、阻燃性能、抗電性能、溫抗衝性能及機械性能，且材料價廉、簡單易加工，適合工業化生產。
【專利說明】一種多性能的聚丙烯材料
【技術領域】
[0001] 本發明涉及複合材料【技術領域】，尤其涉及一種多性能的聚丙烯材料。
【背景技術】
[0002] 聚丙烯機械性能優良、耐熱性佳、化學穩定性高、電絕緣性優異，而且具有良好的 可加工性，是一種綜合性能優異的通用塑料。但由於其飽和碳氫結構及叔碳原子的存在，聚 丙烯極易燃燒且耐候性不佳。
[0003] 滷系阻燃劑添加量少、阻燃效率高、對聚合物性能影響最小，為聚烯烴材料最有效 的阻燃添加劑，常用的品種主要有十溴、十溴二苯乙烷、六溴環十二烷、八溴醚、八溴S醚、 三（2, 3-二溴丙基)異氰酸酯（TBC)、三（2, 2-二溴甲基-3-溴丙基)膦酸脂（TTBNP)等。而 炭黑則是聚烯烴材料的一種高效光穩定劑，耐高溫、不揮發、持久性強。但由於炭黑與滷系 阻燃劑存在一定的對抗效應，當炭黑含量較高時（>lwt%)，會明顯削弱滷系阻燃劑的阻燃功 能。因而，對於滷系阻燃聚丙烯，目前主要是在不添加或添加極少量炭黑（〈0.5wt%)的 基礎上，通過添加適量紫外線吸收劑、紫外線淬滅劑、受阻胺光穩定劑的方法來提高其耐候 性。
[0004] 目前公開的滷系阻燃耐候技術，其耐候技術均採用了紫外線吸收劑和/或受阻胺 光穩定劑，尚未解決僅使用碳黑作為耐候改性劑時，即高碳黑含量（>lwt%)的情況下，如何 製備阻燃耐候聚丙烯的問題；且存在下述共同不足，影響了其在各個領域的使用： ①紫外線吸收劑及受阻胺光穩定劑均為有機極性小分子，與非極性聚丙烯樹脂存在 飽和、揮發問題，且在長期紫外線作用下，還存在降解等副反應乃至日漸失效問題。
[0005] ②常用受阻胺光穩定劑由於鹼性比較高會與溴系阻燃劑發生反應，存在耐候劑 與阻燃劑的對抗問題。
[0006] ③與炭黑相比，紫外線吸收劑及受阻胺光穩定劑昂貴得多。
[0007] 另外還存在阻燃劑用量大，對材料機械性能影響明顯，從而限制了阻燃耐候聚丙 烯的應用範圍。在某些化工企業，聚丙烯薄膜成為普遍使用的包裝材料。在一些化工企業， 存放的物品也需要防靜電，以免發生火災。經檢索發現雖有…些耐高溫、防滑的聚丙烯材 料，但是缺乏抗靜電的功能，不能滿足實際安全使用，造成潛在的事故隱患。
[0008] 如何生產一種優異耐候性能、阻燃性能、抗電性能、溫抗衝性能及機械性能的聚丙 烯材料成為本發明要解決的技術問題。
【發明內容】
[0009]為解決現有技術中的不足，本發明目的在於提供一種多性能的聚丙烯材料，其特 徵在於，原料組成按照重量百分比為： 聚丙烯75-90% ; 纖維棒石族粘土：海泡石粉5-10% ; 主阻燃劑：TTBNP1-2% ; 協效阻燃劑：三氧化二銻0. 2-0. 5%; 炭黑：1. 5-2. 5 %; 滑石粉：5-6% ; 斷鏈劑：3, 4-二甲基-3, 4-二苯基己烷0. 2-0. 5%; 發泡劑：5_苯基四唑0. 2-0. 5 %; 靜電劑：環氧乙烷2-3%; 抗氧劑：亞磷酸鈉0. 2-0. 3%; 熱穩定劑DSTP0. 2-0. 3%; 滲透劑：a-烯基磺酸鈉0. 2-0. 3% ; 分散劑：木質素磺酸鈉〇. 2-0. 3%。
[0010] 上述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述聚丙烯為均聚丙烯，乙烯含量 低於1%，熔體流動速率為50-100g/10min。
[0011] 上述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述主阻燃劑為六溴環十二烷、 TBC、乙撐雙四溴鄰苯二甲醯亞胺中的一種或幾種。
[0012] 上述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述協效阻燃劑三氧化二銻的粒 徑〈10iim。
[0013] 上述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述炭黑為槽法炭黑，粒徑為 15_25nm〇
[0014] 上述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述斷鏈劑為高溫引發劑，230°C 時，幾乎不分解，250°C時，半衰期>6min。
[0015] 上述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述發泡劑為高溫發泡劑，在空氣 中的初始分解溫度>230°C，產氣量>180ml/g。
[0016] 上述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述滲透劑為烷基硫酸酯鈉、琥珀 酸酯磺酸鹽、烷基磺酸鈉或烷基萘磺酸鈉中的一種或多種。
[0017] 本發明有益效果： 通過選擇炭黑為耐候改性劑，選擇含溴阻燃劑、協效阻燃劑與高溫斷鏈劑及高溫發泡 劑並用，熔融共混得到的聚丙烯複合材料，耐候性能優異，阻燃性能達到UL94V-0級。通過 添加海泡石粉使得聚丙烯材料有良好的耐溫性能和低溫抗衝性能。本發明的配方添加了抗 靜電劑生產的聚丙烯材料，具有很強的抗靜電性，可及時濾去聚積的靜電，安全具有廣泛的 市場應用前景。改性前後材料機械性能變化小，且材料價廉、簡單易加工，適合工業化生產。
【具體實施方式】
[0018] 一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，原料組成按照重量百分比為：乙烯含量 低於1%，熔體流動速率為50-100g/10min的聚丙烯75-90% ;纖維棒石族粘土：海泡石粉 5-10% ;主阻燃劑：TTBNP1-2% ;粒徑〈10iim的協效阻燃劑：三氧化二銻0? 2-0. 5% ;粒徑 為15-25nm的槽法炭黑：1. 5-2. 5 %;滑石粉：5-6%;斷鏈劑：3, 4-二甲基-3, 4-二苯基己 烷0. 2-0. 5% ;發泡劑：5_苯基四唑0. 2-0. 5% ;靜電劑：環氧乙烷2-3% ;抗氧劑：亞磷酸鈉 0. 2-0. 3% ;熱穩定劑DSTP0. 2-0. 3% ;滲透劑：a-烯基磺酸鈉〇. 2-0. 3% ;分散劑：木質素磺 酸鈉 0? 2-0. 3%。
[0019] 該聚丙烯複合材料的實施例1-9和兩個對比例的配方的組分含量如表一。
[0020] 表一、實施例1_9和兩個對比例的配方的組分含量表
【權利要求】
1. 一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，原料組成按照重量百分比為： 聚丙烯75-90% ; 纖維棒石族粘土：海泡石粉5-10% ; 主阻燃劑：TTBNP 1-2% ; 協效阻燃劑：三氧化二銻〇. 2-0. 5% ; 炭黑：1. 5-2. 5 % ; 滑石粉：5-6% ; 斷鏈劑：3, 4-二甲基-3, 4-二苯基己烷0. 2-0. 5% ; 發泡劑：5_苯基四唑0. 2-0. 5 % ; 靜電劑：環氧乙烷2-3%; 抗氧劑：亞磷酸鈉0. 2-0. 3% ; 熱穩定劑 DSTP0. 2-0. 3% ; 滲透劑：a -烯基磺酸鈉0. 2-0. 3% ; 分散劑：木質素磺酸鈉〇. 2-0. 3%。
2. 根據權利要求1所述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述聚丙烯為均聚 丙烯，乙烯含量低於1%，熔體流動速率為50-100g/10min。
3. 根據權利要求1所述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述主阻燃劑為六 溴環十二烷、TBC、乙撐雙四溴鄰苯二甲醯亞胺中的一種或幾種。
4. 根據權利要求1所述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述協效阻燃劑三 氧化二銻的粒徑〈10 U m。
5. 根據權利要求1所述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述炭黑為槽法炭 黑，粒徑為15-25nm。
6. 根據權利要求1所述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述斷鏈劑為高溫 引發劑，230°C時，幾乎不分解，250°C時，半衰期>6min。
7. 根據權利要求1所述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述發泡劑為高溫 發泡劑，在空氣中的初始分解溫度>230°C，產氣量>180ml/g。
8. 根據權利要求1所述的一種多性能的聚丙烯材料，其特徵在於，所述滲透劑為烷基 硫酸酯鈉、琥珀酸酯磺酸鹽、烷基磺酸鈉或烷基萘磺酸鈉中的一種或多種。
【文檔編號】C08K5/1515GK104448540SQ201310435297
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月21日 優先權日:2013年9月21日
【發明者】於桂菊 申請人:青島博研達工業技術研究所(普通合夥)