一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法
- 专 利 号：201510056293.X
- 申请日期：2015-2-4
- 授权日期：2017-2-8
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0001] |
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技术领域 |
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[0002] 本发明属于高分子材料领域，特别涉及一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法。 |
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背景技术 |
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[0003] 聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物。它对水特别稳定，成型性好、 易加工和价格低廉，被广泛用于化工、化纤、包装、家电等行业。但是，聚丙烯存在耐高温强 度不足以及易燃易发烟等缺点，这大大限制了聚丙烯材料的应用范围。 [0004] 聚丙烯改性材料使用过程中在不同程度上会释放出某些刺激性气体，随着人们环 保健康意识的增强，聚丙烯材料面临着巨大的挑战。为了进一步拓展聚丙烯材料在相关领 域的应用，制得的聚丙烯材料不仅需要具有良好的性能，同时也需要具备环保特性。 [0005] 阻燃体系已经日趋成熟，最常见的阻燃剂体系有卤系化合物，卤系化合物与辅助 阻燃剂来共同提高阻燃效果。由于有卤阻燃剂对环境和人身安全都会产生较大的影响，因 而限制了其在各领域的应用 |
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专利CN103965636A公开了一种汽车塑料件用阻燃聚丙烯改性聚苯硫醚材料 ,通过在 聚苯硫醚中加入玻璃纤维、聚丙烯、硅藻土、氧化镁、促进剂BPP、粉煤灰、氨丙基三乙氧基硅 烷、氧化铍等组分，制得的聚丙烯材料结合了聚苯硫醚、聚丙烯、玻璃纤维等原料的优点，具 有良好的加工性能和机械性能，但其阻燃性能不佳，不能满足电子设备外壳对于阻燃的要 求。 |
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[0006] |
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发明内容 |
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[0007] 针对上述的需求，本发明特别提供了一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法。本发明 的阻燃聚丙烯材料具有良好的耐高温和耐候性能，能在净化车间这种潮湿和高温的环境 中，长期保持良好的力学性能。 |
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[0008] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种阻燃聚丙烯材料，由包含以下重量份的组分制成： |
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聚丙烯树脂 玻璃纤维 |
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85-93份， 12-15份， 5-8份， |
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硅藻土 |
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偶氮二异丁腈 阻燃剂 |
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2-3份， |
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0.8-2份， 0.5-1.4份， |
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聚环氧琥珀酸 |
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抗氧剂 0.05-1份。 |
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[0009] 所述阻燃剂为三聚磷酸钠、氧化铝和异氰尿酸三缩水甘油酯中的一种或几种的混
合。
[0010]
所述阻燃剂为三聚磷酸钠、氧化铝、异氰尿酸三缩水甘油酯的混合物，所述三聚磷
酸钠、氧化铝、异氰尿酸三缩水甘油酯的质量比为1:1:2。
所述抗氧剂选自四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或三
［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯中的一种或两种的混合。
一种阻燃聚丙烯材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
[0011]
[0012]
（1）称取聚丙烯树脂85-93份、玻璃纤维12-15份、硅藻土5-8份、偶氮二异丁腈2-3
份、阻燃剂0.8-2份、聚环氧琥珀酸0.5-1.4份和抗氧剂0.05-1份；
（2）将上述物料放入高速混合机中混合均匀，将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行
混炼5-10分钟，混炼温度为170-190℃；
（3）将混炼后的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制
备得到阻燃聚丙烯材料。
[0013]
所述双螺杆挤出机的一区温度为160-180℃，二区温度为190-230℃，三区温度为
230-240℃，四区温度为210-220℃，五区温度为180-200℃，机头温度为220-230℃，主机转
速是15-35HZ。
[0014]
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）本发明的阻燃聚丙烯材料通过加入硅藻土和复配的阻燃剂，制得的聚丙烯材料具
有良好的力学性能和阻燃性能，且耐高温性能好，在制备过程中未添加醛类和酮类的物质，
从而不存在相应的安全隐患。
[0015]（2）本发明制得的阻燃聚丙烯材料通过加入聚环氧琥珀酸，使其在不同的使用环
境中仍能保持良好的稳定性和耐候性。
[0016]（3）本发明的阻燃聚丙烯材料，其制备方法简单，易于工业化生产。
具体实施方式
[0017]
[0018]
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
（1）称取聚丙烯树脂85kg、玻璃纤维15kg、硅藻土5kg、偶氮二异丁腈2kg、三聚磷酸钠
0.8kg、聚环氧琥珀酸0.5kg和四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯
0.05kg；
（2）将上述物料放入高速混合机中混合均匀，将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行
混炼5分钟，混炼温度为170℃；
（3）将混炼后的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制
备得到阻燃聚丙烯材料，
其中，所述双螺杆挤出机的一区温度为160℃，二区温度为190℃，三区温度为230℃，
四区温度为210℃，五区温度为180℃，机头温度为220℃，主机转速是15HZ。
[0019]
[0020]
制得阻燃聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
实施例2
（1）称取聚丙烯树脂85kg、玻璃纤维12kg、硅藻土5kg、偶氮二异丁腈2kg、异氰尿酸三
缩水甘油酯0.8kg、聚环氧琥珀酸0.5kg和四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]
季戊四醇酯0.05kg；
（2）将上述物料放入高速混合机中混合均匀，将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行
混炼5分钟，混炼温度为170℃；
（3）将混炼后的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制
备得到阻燃聚丙烯材料，
其中，所述双螺杆挤出机的一区温度为160℃，二区温度为190℃，三区温度为230℃，
四区温度为210℃，五区温度为180℃，机头温度为220℃，主机转速是15HZ。
[0021]
[0022]
制得阻燃聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
实施例3
（1）称取聚丙烯树脂93kg、玻璃纤维15kg、硅藻土5kg、偶氮二异丁腈3kg、三聚磷酸钠
0.5kg、氧化铝0.5kg、异氰尿酸三缩水甘油酯1kg、聚环氧琥珀酸1.4kg和三［2.4-二叔丁
基苯基］亚磷酸酯1kg；
（2）将上述物料放入高速混合机中混合均匀，将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行
混炼10分钟，混炼温度为190℃；
（3）将混炼后的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制
备得到阻燃聚丙烯材料，
其中，所述双螺杆挤出机的一区温度为180℃，二区温度为230℃，三区温度为240℃，
四区温度为220℃，五区温度为200℃，机头温度为230℃，主机转速是35HZ。
[0023]
[0024]
制得阻燃聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
实施例4
（1）称取聚丙烯树脂93kg、玻璃纤维15kg、硅藻土8kg、偶氮二异丁腈3kg、三聚磷酸钠
0.5kg、氧化铝0.5kg、异氰尿酸三缩水甘油酯1kg、聚环氧琥珀酸1.4kg和三［2.4-二叔丁
基苯基］亚磷酸酯0.5kg；
（2）将上述物料放入高速混合机中混合均匀，将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行
混炼10分钟，混炼温度为190℃；
（3）将混炼后的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制
备得到阻燃聚丙烯材料，
其中，所述双螺杆挤出机的一区温度为180℃，二区温度为230℃，三区温度为240℃，
四区温度为220℃，五区温度为200℃，机头温度为230℃，主机转速是35HZ。
[0025]
[0026]
制得阻燃聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
实施例5
（1）称取聚丙烯树脂90kg、玻璃纤维14kg、硅藻土6kg、偶氮二异丁腈2kg、三聚磷酸
钠0.25kg、氧化铝0.25kg、异氰尿酸三缩水甘油酯0.5kg、聚环氧琥珀酸1kg、四[β-（3，
5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯0.25kg和三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯
0.25kg；
（2）将上述物料放入高速混合机中混合均匀，将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行
混炼7分钟，混炼温度为180℃；
（3）将混炼后的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制
备得到阻燃聚丙烯材料，
其中，所述双螺杆挤出机的一区温度为170℃，二区温度为215℃，三区温度为235℃，
四区温度为215℃，五区温度为190℃，机头温度为225℃，主机转速是20HZ。
[0027] 制得阻燃聚丙烯材料的性能测试结果如表1所示。
[0028] 对比例
称取聚丙烯树脂 90kg、玻璃纤维14kg、硅藻土6kg、偶氮二异丁腈2kg、三聚磷酸钠
0.25kg、氧化铝0.25kg、十溴联苯醚0.5kg和三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯0.25kg，混
合均匀，将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行混炼 10分钟，混炼温度为180℃，将混炼
后的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制备得到聚丙烯材
料，其中，所述双螺杆挤出机的一区温度为180℃，二区温度为200℃，三区温度为215℃，四
权利要求书
1. 一种阻燃聚丙烯材料，其特征在于，由包含以下重量份的组分制成：
聚丙烯树脂
玻璃纤维
85-93份，
12-15份，
5-8份，
硅藻土
偶氮二异丁腈
阻燃剂
2-3份，
0.8-2份，
0.5-1.4份，
聚环氧琥珀酸
抗氧剂 0.05-1份。
2.根据权利要求1所述阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃剂为三聚磷酸钠、氧化
铝和异氰尿酸三缩水甘油酯中的一种或几种的混合。
3.根据权利要求1所述阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃剂为三聚磷酸钠、氧化
铝、异氰尿酸三缩水甘油酯的混合物，所述三聚磷酸钠、氧化铝、异氰尿酸三缩水甘油酯的
质量比为1:1:2。
4.根据权利要求1所述阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂选自四[β-（3，5-二
叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯或三［2.4-二叔丁基苯基］亚磷酸酯中的一种或
两种的混合。
5.一种阻燃聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
（1）称取聚丙烯树脂85-93份、玻璃纤维12-15份、硅藻土5-8份、偶氮二异丁腈2-3
份、阻燃剂0.8-2份、聚环氧琥珀酸0.5-1.4份和抗氧剂0.05-1份；
（2）将上述物料放入高速混合机中混合均匀，将混合均匀的物料于双辊开炼机中进行
混炼5-10分钟，混炼温度为170-190℃；
（3）将混炼后的物料加入双螺杆挤出机的加料口，经双螺杆挤出机熔融挤出，造粒，制
备得到阻燃聚丙烯材料。
6.根据权利要求 5所述的阻燃聚丙烯材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出
机的一区温度为 160-180℃，二区温度为190-230℃，三区温度为230-240℃，四区温度为
210-220℃，五区温度为180-200℃，机头温度为220-230℃，主机转速是15-35HZ。
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