专利名称：一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法。
背景技术：
汽—个:川波纹管要求材料具冇良好的阻燃性、耐热性、绝缘性、材 料韧性，长期使用不会开裂。 一般阻燃聚丙烯材料耐热性差，热环境 下易开裂，难以满足K期热环境使用要求。
专利CN1346844介绍了硬聚氯乙烯双壁波纹管的制备物料，发 明通过捉高物利的润滑性，杜绝生产过程中的"分解"现象。该物料具 有优良的低温邻.化忭能、脱模性，产品的冲击强度、环刚度、维P软 化温度显著改苦。但很难避免山于加工过程中的硬聚氯乙烯分解产生 的氯化氢造成对模Jl的腐蚀，并未对热老化性能予以考虑。但硬氯乙 烯在加工过程中会分解产生氯化氢而腐蚀模具，且未考虑材料的耐热 氧老化性能。
专利CN1817958涉及一种将硬石膏填充到聚氯乙烯巾，用于制 备双壁波纹管桐的复合材判.，该发明以表面进行化学改性的硬石膏作 为填充料，增强硬石膏与载休树脂的相容性，使材料性能提高。由该 方法值得的管材适用下工农业排水、排污、邮电通信、农业灌溉等行 业。这种波纹管由丁-聚氯乙烯的热分解温度低，不能满足汽车波纹管 长期卨温使用要求。1 利CN2795602介绍-种煤矿用双壁波纹管材，所述双壁波纹 管材由含有阻燃剂和抗静电母粒的聚乙烯内壁，与梯形或弧形波纹状 的含有阻燃剂和执静电母粒的聚乙烯外壁压合构成；管材具有很强的 阻燃性能，无毒、耐腐蚀、质量轻、易安装、抗高压，迈川T煤矿等 高危险环境中；但由于聚乙烯的软化温度较低，使得材料很难使用在 汽车的高温环境。
现冇技术中提出的阻燃聚丙烯组合物虽然具有良好的阻燃性、绝 缘性、材料韧性等特点，但是存在易腐蚀模具，耐热性能低等问题， 不能满足汽4:川波纹f 对阻燃聚内烯材料在挤出加工及使用过程屮 热試稳定性和加l:性的要求。
发明内容
木发明的[1的是针对现有技术存在的不足，提供一种阻燃性好、
耐热性优、材料k/j性良好、具有较高的熔体强度、易于挤出成形、成 木低廉的阻燃聚丙烯组合物。
木发明的另一个目的是提供上述阻燃聚丙烯组合物的制备方法。
本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的
木发明的阻燃聚丙烯组合物，是按重量百分比由80 90%聚丙 烯、5 10%有机漠系阻燃剂、1 5%阻燃协效剂、0.1 0.5%抗氧齐1」、 0.15 0.35%光稳定剂、0.3 1%酸吸收助剂和0.3 0.5%润滑剂组成。
上述聚丙烯是共聚聚丙烯，第二单体可以是l-丁烯、l-戊烯、1-己烯l-庚烯，第二单休的含量为聚丙烯重量的3 5%;聚丙烯也可 以是共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，其熔体流动速率为0.3~3g/10min。
上述有机溴系阻燃剂为四溴双酚A双(2，3-二溴丙基)醚、四溴双 酚S双(2，3-二溴丙基)醚、十溴联苯醚或十溴二苯乙烷。
上述阻燃协效剂可以为三氧化二锑、硼酸锌、五氧化二锑或它们 的混合物。
上述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与硫代酯的复配物。受阻酚类抗氧 剂为四[(3-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(商品名1010) 或|3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯(商品名1076)等 等；硫代酷为硫代二丙酸二月桂酸酯(DUTDP)、硫代二丙酸双十八酯 (商品名DSTDP)等等，抗氧剂的加入起到改善材料耐热老化性能的作 用。
上述光稳定剂分子量大于2000，如聚一([6 — [(1，1，3，3，一四甲基 丁基) 一 亚氨基]_ 1 ，3,5， 一三嗪_ 2,4 — 二基][2 — (2，2，6，6， 一四甲基哌 啶基)一 次氨基一六亚甲基一 [4一(2，2，6，6 —四甲基哌啶基)一 次氨基]} (商品名UV-944)、聚(1 —羟乙基一2，2，6，6，一四甲基一4—羟基哌喷) 丁二酸酯(商品名UV-622)等，光稳定剂的加入起到改善材料抗紫外 性能的作用。
上述酸吸收剂为水滑石、高活性氧化镁、硬脂酸锌、硬脂酸l丐、 氢氧化镁屮的-一种，酸吸收剂的加入起到减小阻燃剂对成型设备腐蚀 的作用。
上述润滑剂为乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸、酰胺蜡等，润滑剂的 加入起到改善加工性能的作用。本发明的阻燃聚丙烯组合物，可按以下方法制备
(1) 按重量百分比称取原材料；
(2) 将所有原材料放入高速混合机屮混合1~2分钟；
(3) 将混合的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，挤出机的速度
为50 100转/分，温度为180 200°C。
与现冇技术相比，木发明具有如下有益效果l.木发明使川共聚
聚W烯，L!i可以足共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，因而材料具有
良好的柔M性；2.木发明以有机溴系阻燃剂为主阻燃剂、以三氧化二 锑为辅助阻燃剂，提卨阻燃效果，阻燃剂用量少，对材料的韧性影响
小；3.本发明使川受阻酚类抗氧剂与硫代酯作为复配抗轼体系，使材 料具有良好的高温热氣老化性能，保证材料在高温卜的使川热性能稳 定；4.本发明使用水滑石、高活性氧化镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、氢 氧化镁屮的 一种或它们的复合物作为酸吸收助剂，可以大大减小材料 对模具的腐蚀。
具体实施方式
实施例1
将1755g聚丙烯B8101(燕山石化)、八溴醚阻燃剂(连云港传奇 阻燃科技有限公司)160g，三氧化二锑协效阻燃剂60g、活性氢氧化镁 (H木进[」)6g、光稳定剂(UV-944) 4g、抗氧剂(1010) 3g、辅助抗 氧剂(DLTDP) 6g、硬脂酸锌6g，在高速混合机混合均匀，然后， 在转速为50 100转/分钟的双螺杆挤出机于190。C挤出、冷却、切粒
制得阻燃组合物。成型加工的样条性能幼I下拉伸强度25MPa 燃烧性UL94V-2弯曲强皮28MPa 相对密度0.94g/cm3
弯曲强度 llOOMPa 熔融指数0.7g/10min
冲击强度75KJ/m2 外观白色
测试条件150。C，换气次数5 20次/小时烘箱，样条厚设为0.8mm: 400小时内试样无开裂粉化现象。实施例2
将900g聚丙烯B8101(燕山石化)、885g聚丙烯AS164(新加波TPC)、八溴醚阻燃剂(连云港传奇阻燃科技有限公Kl)140g，三氧化二锑协效阻燃剂45g、活性氢試化镁(R木进口) 6g、光稳定剂(UV-944 )4g、执氕剂(IOIO) 4g、辅助抗氧剂(DSTDP)8g、硬脂酸锌8g，在高速混合机混合均匀，然后，在转速为50 100转/分钟的双螺杆挤出机于190'C挤出、冷却、切粒制得阻燃组合物。成型加工的样条性能如卜」:
拉伸强度26MPa弯曲强度29MPa弯曲强度1050MPa冲击强度70KJ/m2
燃烧性UL94V-2相对密度0.94 g/cm3熔融指数0.8g/10min外观白色
测试条件15(TC，换气次数5 20次/小时烘箱，样条厚度0.8mm:500小时内无开裂粉化现象。实施例3
将1200g聚丙烯B8101(燕山石化)、600g聚丙烯AS164(新加波TPC)、八溴S醚阻燃剂(寿光海洋化工有限公司)120g， 二試化二锑协
效阻燃剂40g、活性氢氧化镁(H本进口)6g、光稳定剂(UV-944) 4g、抗氧剂(1010) 6g、辅助抗氧剂(DSTDP) 12g、硬脂酸锌7g，在高速混合机混合均匀，然后，在转速为50 100转/分钟的双螺朴挤出机于19(TC挤出、冷幼、切粒制得阻聚组合物。成型加工的样条性能
拉伸强度24MPa 燃烧性UL94V-2弯曲强皮27MPa 相对密度0.94 g/cm3
弯曲强投1050MPa 熔融指数0.6g/10min
冲击强皮8()KJ/m2 外观白色
测试条件15(TC ，换气次数5 20次/小吋烘箱，样条厚度0.8mm:
权利要求
1、一种阻燃聚丙烯组合物，其特征在于按重量百分比由以下组分组成聚丙烯80～90％有机溴系阻燃剂5～10％阻燃协效剂1～5％抗氧剂0.1～0.5％光稳定剂 0.15～0.35％酸吸收助剂0.3～1％润滑剂0.3～0.5％上述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂与硫代酯的复配物。
2. 要求1所述的阻燃聚丙烯组合物，其特征在于所述聚丙烯是共聚聚丙烯，第二单体是l-丁烯、l-戊烯、l-己烯l-庚烯，第二单休的含量为聚丙烯重量的3 5%;或是共聚聚丙烯和均聚聚丙烯的混合物，其熔体流动速率为0.3~3g/10min。
3、 根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯组合物，艽特征在于所述 冇机溴系附燃剂为四溴双酚八双(2，3-二溴丙基)醚、四溴双酚5双(2，3-二溴丙基)醚、十溴联苯醚或十溴二苯乙烷。
4、 根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯组合物，其特征在于所述阻力'力!J为三氣化二锑、硼酸锌、五氧化二锑或其混合物,
5、根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯组合物，其特征在于所述 受阻酚类抗氧剂为(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或(3-(3， 5- 二叔」基-4^)^基苯基)闪酸iF.十八碳醇酯；所述硫代酯为硫 代—内酸—:川'iJ斷惜、硫代一丙酸双十八酯。
6、 根据权利要求1所述的阻燃聚丙烯组合物，其特祉在于所述 光稳定剂为聚一{[6 —[(1,1，3，3,—四rjl基丁基)一亚氨基]—1，3，5，—三 嗪_2，4—二幕][2 — (2，2,6,6，_四甲基哌啶基)一次氨基_六亚甲基一 [4—(2,2,6,6—四屮^哌^基)一次氨基]}、聚(l一羟乙基一2，2，6,6,— 四甲基一4一羟基哌啶)r二酸〖倡。
7、 极据权利要求1所述的阻燃聚丙烯组合物，其特征在于所述 酸吸收剂为水滑石、^活性氧化镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、氢氧化镁。
8、 报据权利要求1所述的阻燃聚W烯组合物，其特征在T所述 润滑剂为乙炻蜡、硬脂酸钙、硬脂酸或酰胺蜡。
9、 权利要求1所述的阻燃聚W烯组合物的制备方法，其特征在 于包^以K歩骤(1) 按—歌最百分比称取原材料；(2) 将所冇原材料放入高速混合机中混合1 2分钟；(3) 将混合的原料放入双螺杆挤出机屮挤出造粒，挤出机的速度 为50 100转/分，溫度为180 200°C。
全文摘要
本发明公开一种阻燃聚丙烯组合物及其制备方法，该阻燃聚丙烯组合物是按照重量百分比，由聚丙烯80～90％、有机溴系阻燃剂5～10％、阻燃协效剂3～5％、抗氧剂0.1～0.5％、光稳定剂0.15～0.35％、酸吸收助剂0.3～1％和润滑剂0.3～0.5％组成，各组分在高速混合机中混合1～2分钟后放入双螺杆挤出机中挤出造粒即得。本发明的阻燃聚丙烯组合物耐热氧老化性能优异、熔体强度高、易挤出成型、对模具腐蚀性小、性价比高，能满足汽车用波纹管对阻燃聚丙烯材料在挤出加工及使用过程中热氧稳定性和加工性的要求。
文档编号C08L23/10GK101475717SQ20081002563
公开日2009年7月8日 申请日期2008年1月4日 优先权日2008年1月4日
发明者夏建盟, 姜向新, 宁凯军, 杨霄云, 鹏 肖, 郭熙桃, 陶四平 申请人:金发科技股份有限公司;上海金发科技发展有限公司