CN105440445A - 闭孔发泡无卤阻燃pp材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种闭孔发泡无卤阻燃PP材料的制备方法，所述方法的原料按重量百分比包括如下组分：闭孔发泡剂8～13wt％、PP颗粒50～61wt％、无卤阻燃剂30～35wt％、活性炭和/或蜂煤1～5wt％、所述原料的质量百分比之和为100wt％；所述方法包括如下步骤：(1)混合PP颗粒、无卤阻燃剂，一级共混；(2)加入无卤阻燃剂和活性炭和/或蜂煤，二级共混，混合均匀后得到原料组合物；(3)将原料组合物继续进行三级共混，升温，进行半塑化；(4)随后螺杆挤出，获得闭孔发泡无卤阻燃PP材料。本发明提供的闭孔发泡无卤阻燃PP材料阻燃型好，能够达到UL94V2级别，硬度高，在邵氏硬度在100以上，表面光滑，无卤环保，是目前最具革命性的闭孔发泡无卤阻燃PP材料。

Description

闭孔发泡无卤阻燃PP材料及其制备方法
技术领域
本发明属于PP材料制备领域，具体涉及一种闭孔发泡无卤阻燃PP材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。传统PP材料技术，无法兼具低卤阻燃与高填充碳酸钙的优势，家用电器、阻燃装饰板等领域，对PP材料需要兼具无卤环保、低成本，阻燃、收缩性好等要求。而现有技术的PP材料无法满足各方面要求。
本领域需要开发一种无卤环保、低成本、阻燃、收缩性好的PP材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种闭孔发泡无卤阻燃PP材料的制备方法，所述方法的原料按重量百分比包括如下组分：
闭孔发泡剂8～13wt％
PP颗粒50～61wt％
无卤阻燃剂30～35wt％
活性炭和/或蜂煤1～5wt％
所述原料的质量百分比之和为100wt％；
所述方法包括如下步骤：
(1)混合PP颗粒、无卤阻燃剂，一级共混；
(2)加入无卤阻燃剂和活性炭和/或蜂煤，二级共混，混合均匀后得到原料组合物；
(3)将原料组合物继续进行三级共混，升温，进行半塑化；
(4)随后螺杆挤出，获得闭孔发泡无卤阻燃PP材料。
优选地，所述PP颗粒的粒径为50nm～100μm，例如55nm、76nm、88nm、95nm、2μm、8μm、12μm、20μm、30μm、45μm、58μm、72μm、88μm、96μm等，优选70nm～10μm，进一步优选100nm～5μm。
优选地，所述闭孔发泡剂选自偶氮化合物、磺酰肼类化合物或亚硝基化合物中的任意1种或至少2种的组合。
优选地，所述闭孔发泡剂选自偶氮二甲酸胺、偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二异丁腈、N,N'-二亚硝基五次甲基四胺、对甲苯磺酰肼、苯基磺酰肼、对,对二苯基磺酰肼酸中的任意1种或至少2种的组合，优选偶氮二异丁腈。
优选地，所述无卤阻燃剂包括氮系阻燃剂和/或磷系阻燃剂；所述氮系阻燃剂优选为三聚氰胺。
优选地，所述磷系阻燃剂选自磷酸酯、亚磷酸酯、有机磷酸盐中的任意1种或至少2种的组合，优选聚磷酸胺和/或磷酸三甲苯酯。
优选地，所述一级共混的搅拌速度为10rpm，二级共混的搅拌速度为50rpm，三级共混的搅拌速度为100rpm。
优选地，所述活性炭和/或蜂煤的粒径为50nm～100μm，例如55nm、76nm、88nm、95nm、2μm、8μm、12μm、20μm、30μm、45μm、58μm、72μm、88μm、96μm等，优选70nm～10μm，进一步优选100nm～5μm。
优选地，所述半塑化温度为115～135℃，例如117℃、119℃、122℃、125℃、128℃、131℃、134℃等，时间为3～6min；优选温度为130℃，时间为5min。
优选地，所述方法的原料按重量百分比包括如下组分：
闭孔发泡剂10wt％
PP颗粒55wt％
无卤阻燃剂33wt％
活性炭和/或蜂煤2wt％
所述方法包括如下步骤：
(1)混合PP颗粒、无卤阻燃剂，一级共混；
(2)加入无卤阻燃剂和活性炭和/或蜂煤，二级共混，混合均匀后得到原料组合物；
(3)将原料组合物继续进行三级共混，升温至130℃，进行半塑化5min；
(4)随后螺杆挤出，获得闭孔发泡无卤阻燃PP材料。
本发明目的之二在于提供一种闭孔发泡无卤阻燃PP材料，所述闭孔发泡无卤阻燃PP材料由目的之一所述的制备方法得到。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的闭孔发泡无卤阻燃PP材料阻燃型好，能够达到UL94V2(0.8mm)级别，硬度高，在邵氏硬度在100以上，表面光滑，无卤环保，是目前最具革命性的闭孔发泡无卤阻燃PP材料。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
一种闭孔发泡无卤阻燃PP材料，其制备方法的原料按重量百分比包括如下组分：
闭孔发泡剂10wt％
PP颗粒55wt％
无卤阻燃剂33wt％
活性炭和/或蜂煤2wt％
所述方法包括如下步骤：
(1)混合PP颗粒(粒径为50nm～10μm)、磷酸三甲苯酯，一级共混，搅拌速度为10rpm；
(2)加入无卤阻燃剂和活性炭和/或蜂煤(粒径为50nm～10μm)，二级共混，搅拌速度为50rpm，混合均匀后得到原料组合物；
(3)将原料组合物继续进行三级共混，搅拌速度为100rpm，升温至℃，进行半塑化5min；
(4)随后螺杆挤出，获得闭孔发泡无卤阻燃PP材料。
性能测试：经测定，邵氏D硬度为110，阻燃等级为UL94V2(0.8mm)。
实施例2
一种碳酸钙填充的无卤阻燃PP材料，其制备方法的原料按重量百分比包括如下组分：
闭孔发泡剂8wt％
PP颗粒61wt％
无卤阻燃剂30wt％
活性炭和/或蜂煤1wt％
(1)混合PP颗粒(粒径为50nm～10μm)、磷酸三甲苯酯，一级共混，搅拌速度为10rpm；
(2)加入无卤阻燃剂和活性炭和/或蜂煤(粒径为50nm～10μm)，二级共混，搅拌速度为50rpm，混合均匀后得到原料组合物；
(3)将原料组合物继续进行三级共混，搅拌速度为100rpm，升温至110℃，进行半塑化6min；
(4)随后螺杆挤出，获得闭孔发泡无卤阻燃PP材料。
性能测试：经测定，邵氏D硬度为110，阻燃等级为UL94V2(0.8mm)。
实施例3
一种碳酸钙填充的无卤阻燃PP材料，其制备方法的原料按重量百分比包括如下组分：
闭孔发泡剂13wt％
PP颗粒50wt％
无卤阻燃剂35wt％
活性炭和/或蜂煤2wt％
(1)混合PP颗粒(粒径为50nm～10μm)、磷酸三甲苯酯，一级共混，搅拌速度为10rpm；
(2)加入无卤阻燃剂和活性炭和/或蜂煤(粒径为50nm～10μm)，二级共混，搅拌速度为50rpm，混合均匀后得到原料组合物；
(3)将原料组合物继续进行三级共混，搅拌速度为100rpm，升温至135℃，进行半塑化3min；
(4)随后螺杆挤出，获得闭孔发泡无卤阻燃PP材料。
性能测试：经测定，邵氏D硬度为110，阻燃等级为UL94V2(0.8mm)。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法，但本发明并不局限于上述工艺步骤，即不意味着本发明必须依赖上述工艺步骤才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种闭孔发泡无卤阻燃PP材料的制备方法，其特征在于，所述方法的原料按重量百分比包括如下组分：
闭孔发泡剂8～13wt％
PP颗粒50～61wt％
无卤阻燃剂30～35wt％
活性炭和/或蜂煤1～5wt％
所述原料的质量百分比之和为100wt％；
所述方法包括如下步骤：
(1)混合PP颗粒、无卤阻燃剂，一级共混；
(2)加入无卤阻燃剂和活性炭和/或蜂煤，二级共混，混合均匀后得到原料组合物；
(3)将原料组合物继续进行三级共混，升温，进行半塑化；
(4)随后螺杆挤出，获得闭孔发泡无卤阻燃PP材料。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述PP颗粒的粒径为50nm～100μm，优选70nm～10μm，进一步优选100nm～5μm。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述闭孔发泡剂选自偶氮化合物、磺酰肼类化合物或亚硝基化合物中的任意1种或至少2种的组合；
优选地，所述闭孔发泡剂选自偶氮二甲酸胺、偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二异丁腈、N,N'-二亚硝基五次甲基四胺、对甲苯磺酰肼、苯基磺酰肼、对,对二苯基磺酰肼酸中的任意1种或至少2种的组合，优选偶氮二异丁腈。
4.如权利要求1～3之一所述的方法，其特征在于，所述无卤阻燃剂包括氮系阻燃剂和/或磷系阻燃剂；所述氮系阻燃剂优选为三聚氰胺。
5.如权利要求1～4之一所述的方法，其特征在于，所述磷系阻燃剂选自磷酸酯、亚磷酸酯、有机磷酸盐中的任意1种或至少2种的组合，优选聚磷酸胺和/或磷酸三甲苯酯。
6.如权利要求1～5之一所述的方法，其特征在于，所述一级共混的搅拌速度为10rpm，二级共混的搅拌速度为50rpm，三级共混的搅拌速度为100rpm。
7.如权利要求1～6之一所述的方法，其特征在于，所述活性炭和/或蜂煤的粒径为50nm～100μm，优选70nm～10μm，进一步优选100nm～5μm。
8.如权利要求1～7之一所述的方法，其特征在于，所述半塑化温度为115～135℃，时间为3～6min；优选温度为130℃，时间为5min。
9.如权利要求1～8之一所述的方法，其特征在于，所述方法的原料按重量百分比包括如下组分：
闭孔发泡剂10wt％
PP颗粒55wt％
无卤阻燃剂33wt％
活性炭和/或蜂煤2wt％
所述方法包括如下步骤：
(1)混合PP颗粒、无卤阻燃剂，一级共混；
(2)加入无卤阻燃剂和活性炭和/或蜂煤，二级共混，混合均匀后得到原料组合物；
(3)将原料组合物继续进行三级共混，升温至130℃，进行半塑化5min；
(4)随后螺杆挤出，获得闭孔发泡无卤阻燃PP材料。
10.一种闭孔发泡无卤阻燃PP材料，其特征在于，所述闭孔发泡无卤阻燃PP材料由权利要求1～9之一所述的制备方法得到。
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