一种多性能的聚丙烯材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，原料组成按照重量百分比为：聚丙烯：75-90%；纤维棒石族粘土：海泡石粉5-10%；主阻燃剂：TTBNP1-2%；协效阻燃剂：三氧化二锑0.2-0.5%；炭黑：1.5-2.5%；滑石粉：5-6%；断链剂：3,4-二甲基-3,4-二苯基己烷0.2-0.5%；发泡剂：5-苯基四唑0.2-0.5%；静电剂：环氧乙烷2-3%；抗氧剂：亚磷酸钠0.2-0.3%；热稳定剂DSTP：0.2-0.3%；渗透剂：α-烯基磺酸钠0.2-0.3%；分散剂：木质素磺酸钠0.2-0.3%。本发明生产的聚丙烯材料具有优异的耐候性能、阻燃性能、抗电性能、温抗冲性能及机械性能，且材料价廉、简单易加工，适合工业化生产。
【专利说明】一种多性能的聚丙烯材料
【技术领域】
[0001] 本发明涉及复合材料【技术领域】，尤其涉及一种多性能的聚丙烯材料。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯机械性能优良、耐热性佳、化学稳定性高、电绝缘性优异，而且具有良好的 可加工性，是一种综合性能优异的通用塑料。但由于其饱和碳氢结构及叔碳原子的存在，聚 丙烯极易燃烧且耐候性不佳。
[0003] 卤系阻燃剂添加量少、阻燃效率高、对聚合物性能影响最小，为聚烯烃材料最有效 的阻燃添加剂，常用的品种主要有十溴、十溴二苯乙烷、六溴环十二烷、八溴醚、八溴S醚、 三（2, 3-二溴丙基)异氰酸酯（TBC)、三（2, 2-二溴甲基-3-溴丙基)膦酸脂（TTBNP)等。而 炭黑则是聚烯烃材料的一种高效光稳定剂，耐高温、不挥发、持久性强。但由于炭黑与卤系 阻燃剂存在一定的对抗效应，当炭黑含量较高时（>lwt%)，会明显削弱卤系阻燃剂的阻燃功 能。因而，对于卤系阻燃聚丙烯，目前主要是在不添加或添加极少量炭黑（〈0.5wt%)的 基础上，通过添加适量紫外线吸收剂、紫外线淬灭剂、受阻胺光稳定剂的方法来提高其耐候 性。
[0004] 目前公开的卤系阻燃耐候技术，其耐候技术均采用了紫外线吸收剂和/或受阻胺 光稳定剂，尚未解决仅使用碳黑作为耐候改性剂时，即高碳黑含量（>lwt%)的情况下，如何 制备阻燃耐候聚丙烯的问题；且存在下述共同不足，影响了其在各个领域的使用： ①紫外线吸收剂及受阻胺光稳定剂均为有机极性小分子，与非极性聚丙烯树脂存在 饱和、挥发问题，且在长期紫外线作用下，还存在降解等副反应乃至日渐失效问题。
[0005] ②常用受阻胺光稳定剂由于碱性比较高会与溴系阻燃剂发生反应，存在耐候剂 与阻燃剂的对抗问题。
[0006] ③与炭黑相比，紫外线吸收剂及受阻胺光稳定剂昂贵得多。
[0007] 另外还存在阻燃剂用量大，对材料机械性能影响明显，从而限制了阻燃耐候聚丙 烯的应用范围。在某些化工企业，聚丙烯薄膜成为普遍使用的包装材料。在一些化工企业， 存放的物品也需要防静电，以免发生火灾。经检索发现虽有…些耐高温、防滑的聚丙烯材 料，但是缺乏抗静电的功能，不能满足实际安全使用，造成潜在的事故隐患。
[0008] 如何生产一种优异耐候性能、阻燃性能、抗电性能、温抗冲性能及机械性能的聚丙 烯材料成为本发明要解决的技术问题。
【发明内容】
[0009]为解决现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种多性能的聚丙烯材料，其特 征在于，原料组成按照重量百分比为： 聚丙烯75-90% ; 纤维棒石族粘土：海泡石粉5-10% ; 主阻燃剂：TTBNP1-2% ; 协效阻燃剂：三氧化二锑0. 2-0. 5%; 炭黑：1. 5-2. 5 %; 滑石粉：5-6% ; 断链剂：3, 4-二甲基-3, 4-二苯基己烷0. 2-0. 5%; 发泡剂：5_苯基四唑0. 2-0. 5 %; 静电剂：环氧乙烷2-3%; 抗氧剂：亚磷酸钠0. 2-0. 3%; 热稳定剂DSTP0. 2-0. 3%; 渗透剂：a-烯基磺酸钠0. 2-0. 3% ; 分散剂：木质素磺酸钠〇. 2-0. 3%。
[0010] 上述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚丙烯，乙烯含量 低于1%，熔体流动速率为50-100g/10min。
[0011] 上述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述主阻燃剂为六溴环十二烷、 TBC、乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺中的一种或几种。
[0012] 上述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述协效阻燃剂三氧化二锑的粒 径〈10iim。
[0013] 上述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述炭黑为槽法炭黑，粒径为 15_25nm〇
[0014] 上述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述断链剂为高温引发剂，230°C 时，几乎不分解，250°C时，半衰期>6min。
[0015] 上述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述发泡剂为高温发泡剂，在空气 中的初始分解温度>230°C，产气量>180ml/g。
[0016] 上述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述渗透剂为烷基硫酸酯钠、琥珀 酸酯磺酸盐、烷基磺酸钠或烷基萘磺酸钠中的一种或多种。
[0017] 本发明有益效果： 通过选择炭黑为耐候改性剂，选择含溴阻燃剂、协效阻燃剂与高温断链剂及高温发泡 剂并用，熔融共混得到的聚丙烯复合材料，耐候性能优异，阻燃性能达到UL94V-0级。通过 添加海泡石粉使得聚丙烯材料有良好的耐温性能和低温抗冲性能。本发明的配方添加了抗 静电剂生产的聚丙烯材料，具有很强的抗静电性，可及时滤去聚积的静电，安全具有广泛的 市场应用前景。改性前后材料机械性能变化小，且材料价廉、简单易加工，适合工业化生产。
【具体实施方式】
[0018] 一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，原料组成按照重量百分比为：乙烯含量 低于1%，熔体流动速率为50-100g/10min的聚丙烯75-90% ;纤维棒石族粘土：海泡石粉 5-10% ;主阻燃剂：TTBNP1-2% ;粒径〈10iim的协效阻燃剂：三氧化二锑0? 2-0. 5% ;粒径 为15-25nm的槽法炭黑：1. 5-2. 5 %;滑石粉：5-6%;断链剂：3, 4-二甲基-3, 4-二苯基己 烷0. 2-0. 5% ;发泡剂：5_苯基四唑0. 2-0. 5% ;静电剂：环氧乙烷2-3% ;抗氧剂：亚磷酸钠 0. 2-0. 3% ;热稳定剂DSTP0. 2-0. 3% ;渗透剂：a-烯基磺酸钠〇. 2-0. 3% ;分散剂：木质素磺 酸钠 0? 2-0. 3%。
[0019] 该聚丙烯复合材料的实施例1-9和两个对比例的配方的组分含量如表一。
[0020] 表一、实施例1_9和两个对比例的配方的组分含量表
【权利要求】
1. 一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，原料组成按照重量百分比为： 聚丙烯75-90% ; 纤维棒石族粘土：海泡石粉5-10% ; 主阻燃剂：TTBNP 1-2% ; 协效阻燃剂：三氧化二锑〇. 2-0. 5% ; 炭黑：1. 5-2. 5 % ; 滑石粉：5-6% ; 断链剂：3, 4-二甲基-3, 4-二苯基己烷0. 2-0. 5% ; 发泡剂：5_苯基四唑0. 2-0. 5 % ; 静电剂：环氧乙烷2-3%; 抗氧剂：亚磷酸钠0. 2-0. 3% ; 热稳定剂 DSTP0. 2-0. 3% ; 渗透剂：a -烯基磺酸钠0. 2-0. 3% ; 分散剂：木质素磺酸钠〇. 2-0. 3%。
2. 根据权利要求1所述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述聚丙烯为均聚 丙烯，乙烯含量低于1%，熔体流动速率为50-100g/10min。
3. 根据权利要求1所述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述主阻燃剂为六 溴环十二烷、TBC、乙撑双四溴邻苯二甲酰亚胺中的一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述协效阻燃剂三 氧化二锑的粒径〈10 U m。
5. 根据权利要求1所述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述炭黑为槽法炭 黑，粒径为15-25nm。
6. 根据权利要求1所述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述断链剂为高温 引发剂，230°C时，几乎不分解，250°C时，半衰期>6min。
7. 根据权利要求1所述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述发泡剂为高温 发泡剂，在空气中的初始分解温度>230°C，产气量>180ml/g。
8. 根据权利要求1所述的一种多性能的聚丙烯材料，其特征在于，所述渗透剂为烷基 硫酸酯钠、琥珀酸酯磺酸盐、烷基磺酸钠或烷基萘磺酸钠中的一种或多种。
【文档编号】C08K5/1515GK104448540SQ201310435297
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月21日 优先权日:2013年9月21日
【发明者】于桂菊 申请人:青岛博研达工业技术研究所(普通合伙)