CN114015164A - 一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开种一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法，其中阻燃聚丙烯材料包括长玻纤母粒20‑40wt％和阻燃母粒60‑80wt％，所述长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，所述长玻纤母粒中长玻纤含量为55‑65wt％，所述阻燃母粒包括以下重量份原料：聚丙烯树脂25‑35份，氢氧化物30‑35份，溴系阻燃剂19‑25份，阻燃协效剂5‑8份，纳米填料9‑11份，抗氧剂0.4‑0.6份，润滑剂0.8‑1.0份。本发明制备的阻燃聚丙烯材料，可以耐火焰灼烧不穿孔、不坍塌，可以用于对阻燃要求高的电气控制盒制件。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料领域，具体的是一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚丙烯(PP)为五大通用树脂中的一种，其综合性能优异、性价比高、加工成型条件宽泛，应用范围广、产量大，广泛应用于汽车工业、电子电器、包装、建材、线缆等领域。PP的分子结构简单，无氧/氮/硫等杂原子，氧指数为17.5，在空气中极易燃烧，且燃烧速度快，发热量高，容易熔融滴落。对于用在易产生火灾的场合，例如排插、冰箱的电控盒、空调外机电机压板、暖风机的外壳等，PP材料需要进行阻燃改性。
PP的阻燃改性是通过加入可以延缓燃烧反应过程的添加剂来实现，有溴系阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂、氢氧化物阻燃剂、硅系阻燃剂等，现在市面上的阻燃材料的等级最高的为5VA，要求样板5次5S燃烧后不能烧穿，但长时间仍然可以烧穿。近些年，空调外机着火引发火灾时常发生，特别是高层着火后施救比较困难，造成的人身财产损失比较大，针对空调外机的电控部件，目前使用的阻燃塑料性能不能满足要求。
发明内容
为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法，该材料具有较高的防火等级，可以用于阻燃要求高的场合。
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，包括长玻纤母粒20-40wt％和阻燃母粒60-80wt％；
长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，长玻纤母粒中长玻纤含量为55-65wt％，长玻纤母粒是长玻纤经过LFT-G成型模具浸渍树脂制成；
阻燃母粒包括以下重量份原料：
进一步优选地，聚丙烯树脂为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯或者两者的混合物。
进一步优选地，氢氧化物为氢氧化镁或者氢氧化铝中的一种或者两者的混合物。
进一步优选地，阻燃协效剂为三氧化二锑。
进一步优选地，抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168复配。
进一步优选地，长玻纤长度为8-13mm。
进一步优选地，润滑剂为硬脂酸钙与乙撑双硬脂酰胺或改性乙撑双硬脂酰胺的混合物。
一种阻燃聚丙烯材的制备方法，包括以下步骤：
S1、按重量比称取聚丙烯树脂、氢氧化物、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、纳米填料、抗氧剂和润滑剂，高混机中混合5-10分钟；
S2、将上述混好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，经过挤出、冷却、切粒、干燥即得到本发明的聚丙烯阻燃母粒；
S3、将长玻纤经过LFT-G成型模具浸渍树脂制成长玻纤母粒；
S4、得到的阻燃母粒与PP长纤母粒按照比例批混得到阻燃聚丙烯材料。
本发明的有益效果：
本发明制备的阻燃聚丙烯材料具有强效防火效果，长时间灼烧不穿透，可用于无人看管电器的电控盒、空调外机电器接触部分。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例和对比例中采用的原料具体信息如下：
共聚聚丙烯，牌号为K8003，厂家为武汉石化；
均聚聚丙烯，牌号为PP粉150，厂家为金陵石化；
十溴二苯乙烷，牌号为8010，厂家为金海雅宝；
纳米蒙脱土，牌号为1.44P，厂家为Nanocor；
改性乙撑双硬脂酰胺，牌号为TAS-2A，厂家为兴泰国光；
所有材料均为市售常规常用产品。
实施例1
一种阻燃聚丙烯材料，包括长玻纤母粒30wt％和阻燃母粒70wt％；
长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，其中长玻纤含量为55wt％；
阻燃母粒包括以下重量份原料：共聚聚丙烯23份，氢氧化镁35份，十溴二苯乙烷25份，三氧化二锑8份，纳米二氧化硅9份，抗氧剂0.4份，润滑剂1份。
上述阻燃母粒的制备方法包括以下步骤：
S1、按重量比称取聚丙烯树脂、氢氧化镁、溴二苯乙烷、三氧化二锑、纳纳米二氧化硅、抗氧剂和润滑剂，高混机中混合5-10分钟；
S2、将上述混好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，经过挤出、冷却、切粒、干燥即得到本发明的聚丙烯阻燃母粒1#；
S3、将8-13mm长玻纤经过LFT-G成型模具浸渍树脂制成长玻纤母粒；
S4、得到的阻燃母粒1#与长纤母粒按照比例批混得到本发明的强效防火的阻燃母粒。
实施例2
一种阻燃聚丙烯材料，包括长玻纤母粒30wt％和阻燃母粒2#70wt％；
长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，其中长玻纤含量为65wt％；
阻燃母粒包括以下重量份原料：均聚聚丙烯30份，氢氧化铝32份，十溴二苯乙烷21份，三氧化二锑7份，纳米蒙脱土10份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.9份；
阻燃母粒的制备方法同实施例1。
实施例3
一种阻燃聚丙烯材料，包括长玻纤母粒30wt％和阻燃母粒70wt％；
长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，其中长玻纤含量为60wt％；
阻燃母粒3#包括以下重量份原料：共聚聚丙烯20份，均聚聚丙烯15份，氢氧化镁20份，氢氧化铝15份，十溴二苯乙烷21份，三氧化二锑7份，纳米二氧化硅10份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.9份；
阻燃母粒的制备方法同实施例1。
实施例4
一种阻燃聚丙烯材料，包括长玻纤母粒30wt％和阻燃母粒70wt％；
长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，其中长玻纤含量为55wt％；
阻燃母粒包括以下重量份原料：均聚聚丙烯30份，氢氧化镁32份，十溴二苯乙烷21份，三氧化二锑7份，纳米硅藻土10份，抗氧剂0.5份，润滑剂0.9份；
阻燃母粒的制备方法同实施例1。
实施例5
一种阻燃聚丙烯材料，包括长玻纤母粒30wt％和阻燃母粒70wt％；
长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，其中长玻纤含量为65wt％；
阻燃母粒包括以下重量份原料：共聚聚丙烯35份，氢氧化铝30份，十溴二苯乙烷19份，三氧化二锑5份，纳米二氧化硅11份，抗氧剂0.6份，润滑剂0.8份；
阻燃母粒的制备方法同实施例1。
对比例1
一种阻燃聚丙烯材料，包括长玻纤母粒20wt％和阻燃母粒80wt％；
长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，其中长玻纤含量为60wt％；
阻燃母粒原料组分同实施例3；
阻燃母粒的制备方法同实施例1。
对比例2
一种阻燃聚丙烯材料，包括长玻纤母粒40wt％和阻燃母粒60wt％；
长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，其中长玻纤含量为60wt％；
阻燃母粒原料组分同实施例3；
阻燃母粒的制备方法同实施例1。
性能检测
将实施例1-5和对比例1-2制备的阻燃聚丙烯材料注塑制样，对所得样条、样板进行测试，测试条件如下：样条按照UL94垂直燃烧燃烧方法测试；样板按照UL945V测试方案，火焰高度127mm，燃烧时间6分钟，得到数据如下表1所示：
表1阻燃聚丙烯材料性能测试结果
从上述实验数据中可以看出，本发明的强效阻燃PP材料均可耐灼烧6分钟不穿孔，可以广泛用于阻燃要求高的电器原件(空调外机电控盒、无人看管电器的电控盒)，保护生命财产安全。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (8)
1.一种阻燃聚丙烯材料，其特征在于，包括长玻纤母粒20-40wt％和阻燃母粒60-80wt％；
所述长玻纤母粒为长玻纤增强聚丙烯材料，所述长玻纤母粒中长玻纤含量为55-65wt％，所述长玻纤母粒是长玻纤经过浸渍树脂制成；
所述阻燃母粒包括以下重量份原料：
2.根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯树脂为共聚聚丙烯、均聚聚丙烯或者两者的混合物。
3.根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述氢氧化物为氢氧化镁或者氢氧化铝中的一种或者两者的混合物。
4.根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述阻燃协效剂为三氧化二锑。
5.根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010与抗氧剂168复配。
6.根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述长玻纤长度为8-13mm。
7.根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯材料，其特征在于，所述润滑剂为硬脂酸钙与乙撑双硬脂酰胺或改性乙撑双硬脂酰胺的混合物。
8.如权利要求1-7任一项所述的阻燃聚丙烯材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、按重量比称取聚丙烯树脂、氢氧化物、溴系阻燃剂、阻燃协效剂、纳米填料、抗氧剂和润滑剂，高混机中混合5-10分钟；
S2、将上述混好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，经过挤出、冷却、切粒、干燥即得到本发明的聚丙烯阻燃母粒；
S3、将长玻纤经过LFT-G成型模具浸渍树脂制成长玻纤母粒；
S4、得到的阻燃母粒与PP长纤母粒按照比例批混得到阻燃聚丙烯材料。
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