一种塑料模板用增韧阻燃改性PP颗粒的制备方法与流程

一种塑料模板用增韧阻燃改性pp颗粒的制备方法
技术领域
[0001]
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种塑料模板用增韧阻燃改性pp颗粒的制备方法。


背景技术：

[0002]
大约从2000年前后，我国就有了塑料模板的研发，国外在塑料模板这一块已经有比较成功的产品，然而我国的塑料模板从复合模板到加纤注塑模板发展到现在发泡模板以及中空模板等基本上是围绕如何降低成本来发展的，并没有多高的市占率。建筑模板是混凝土结构工程施工的重要工具。在现浇混凝土结构工程中，模板工程一般：占混凝土结构工程造价的20%~30%；占工程用工量的30%~40%；占工期的50%左右，模板技术直接影响工程建设的质量、造价和效益，因此它是推动我国建筑技术进步的一个重要内容。建筑模板厂为各地建筑施工提供了大量的建筑模板和胶合板等。因此建筑模板厂一定会堆积一定数量的木材和模板成品等，木材厂一旦发生火灾，其火势蔓延速度都是非常快，我国很多建筑模板厂都存在着易燃材料堆放混乱、消防管理不到位等隐患。然而，中空塑料模板有着更加易燃的特性，例如，2017年11月21日15时30分许，成都高新区南城都汇第八期在建项目地下室主体施工过程中，四川省第六建筑有限公司作业人员在动火作业时，焊渣引燃32栋电梯井中空塑料建筑模板，造成该项目8b甲区地下室楼面铺设和堆放的塑料模板着火，过火面积3130平方米，直接经济损失320余万元，无人员伤亡。2013年三明尤溪县发生火灾，这次火灾形成木材、建筑模板堆垛及木粉过火面积约1500平方。在建工地顶楼模板着火，大火借助风力迅速蔓延燃烧，是建筑工地发生火灾的主要诱因之一。2015年晋江市陈埭镇3月19日一栋七层高的在建建筑顶楼漫天星火飞舞，火势借着大风逐渐上下蔓延，烧毁塑料建筑模板，例如焊接或气割用的氢气、乙炔等，使建筑现场具备了燃烧产生的必备条件：作为可燃物的中空塑料模板，同时焊接、气割、金属切割、生活用火等使中空塑料模板具备了燃烧产生的火源。现有的聚丙烯中空塑料模板阻燃性能差，本领域技术人员亟待开发一种塑料模板用增韧阻燃改性pp颗粒的制备方法。


技术实现要素：

[0003]
有鉴于此，本发明提供一种塑料模板用增韧阻燃改性pp颗粒的制备方法。
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一种塑料模板用增韧阻燃改性pp颗粒的制备方法，包括以下步骤：（1）按重量份数计称量以下原料：聚丙烯100份、硼酸锌2~5份、偶联弱酸盐5~8份、羟基锡酸锌25~30份、含氯聚芳砜纶树脂7~10份、氯化聚丙烯5~10份、成核剂1~2份、（2）将含氯聚芳砜纶树脂、硼酸锌加入到有机溶剂中，搅拌均匀后，加入成核剂、偶联弱酸盐搅拌均匀，抽滤后鼓风烘干得到复合阻燃剂，每10~15份的含氯聚芳砜纶树脂加入100~110份有机溶剂；（3）将聚丙烯，复合阻燃剂，氯化聚丙烯，羟基锡酸锌，混合均匀后在密炼机180℃~200℃下，35~45转/分转速下熔融共混5~10分钟后取出得到含氯聚芳砜纶树脂增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料或在平行同向双螺杆挤出机中共混挤出造粒得到种塑料模板用复增韧阻燃改性
pp颗粒，其挤出工艺为一区170~180℃，二区180~200℃，三区190~195℃，四区190~200℃，螺杆转速200~300r/min。进一步的，所述步骤（1）中将含氯聚芳砜纶树脂，硼酸锌加入到有机溶剂中，搅拌桨以600r/min转速搅拌3个小时，加入成核剂、偶联弱酸盐搅拌10分钟，抽滤后80℃鼓风烘干3个小时得到复合阻燃剂。
[0005]
进一步的，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺，二甲基亚砜或二乙基甲酰胺中的其中一种。
[0006]
进一步的，步骤（2）中将聚丙烯，复合阻燃剂，聚丙烯接枝马来酸酐，混合均匀后在平行同向双螺杆挤出机中共混挤出造粒得到复合材料，其挤出工艺为一区170~180℃，二区180~200℃，三区190~195℃，四区190~200℃，螺杆转速200~300r/min，喂料频率18~25hz。
[0007]
进一步的，所述聚丙烯为均聚或共聚聚丙烯，熔融指数为2.5~8.5g/10min；所述含氯聚芳砜纶树脂为含氯聚对二苯砜对苯二甲酰胺树脂；所述氯化聚丙烯的含氯量为50%~60%；所述成核剂选自双（对叔丁基苯基）磷酸钠、脱氢枞酸盐、叶腊石中的一种。
[0008]
进一步的，所述偶联弱酸盐为草酸镍、草酸钴、甲酸钴、甲酸铜镍中的其中一种。
[0009]
进一步的，所述第（3）步密炼机密炼的工艺为加料量70~74%，前转子转速32~33r/m，后转子子转速35~37r/m，上顶柱压力3.2~3.4mpa，密炼温度180~190℃。
[0010]
本发明的有益效果：本发明在聚丙烯颗粒中引入了含氯聚对二苯砜对苯二甲酰胺具有优良的耐热性、耐燃性、耐化学腐蚀性及优良的机械性的芳砜酰胺，提高尺寸稳定性和耐热、阻燃、抗热氧老化性能，还原偶联可减缓氯化聚丙烯、含氯聚对二苯砜对苯二甲酰胺的降解，特别是对烯丙基位置的反应可抑制聚合物的早期热降解，其次，非烯丙基位置可能会发生一定程度的偶合，可延缓脱出hcl，而由于烯丙基偶联形成的较短的多烯链段，容易被还原的草酸镍、草酸钴、甲酸钴、甲酸铜镍等弱酸盐既是还原偶联剂，能催化利于阻燃和抑烟的交联层壳的形成，但不会促使炭层裂解，此外含氯聚芳砜纶与羟基锡酸锌具有良好的协同阻燃作用，制备具有增韧阻燃效果的pp颗粒，而利于塑料模板的应用。
[0011]
本发明相比现有技术，具有如下优点：本发明制备的阻燃增韧聚丙烯树脂，建筑模板可加工性好，可创、可锯、可钉钉、可与木模版同时并用；使用新材料中空建筑模板浇筑的建筑工程，大大提高工程建筑的质量，本发明公开的制备方法制备的增韧阻燃改性pp颗粒具有高强度、耐高温、性能要求，满足建筑塑料模板使用，阻燃效果好，表面硬度高，阻燃pp并有优越的耐蠕变性和疲劳性，耐磨性，耐腐蚀性，阻燃性能能优良，粒型均匀，强度、硬度适中适合塑料模板的生产应用可循环回收利用以旧换新，且具有优良的阻燃性能，离火自熄，无烟，无任何毒气。
具体实施方式
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实施例1（1）按重量份数计称量以下原料：聚丙烯100份、硼酸锌5份、偶联弱酸盐8份、羟基锡酸锌30份、含氯聚芳砜纶树脂10份、氯化聚丙烯10份、成核剂2份、（2）将含氯聚芳砜纶树脂、硼酸锌加入到有机溶剂中，搅拌均匀后，加入成核剂、偶联弱酸盐搅拌均匀，抽滤后鼓风烘干得到复合阻燃剂，每15份的含氯聚芳砜纶树脂加入110份有机溶剂；（3）将聚丙烯，复合阻燃剂，氯化聚丙烯，羟基锡酸锌，混合均匀后在密炼机200℃下，45转/分转速下熔融共混10分
钟后取出得到含氯聚芳砜纶树脂增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料或在平行同向双螺杆挤出机中共混挤出造粒得到种塑料模板用复增韧阻燃改性pp颗粒，其挤出工艺为一区170℃，二区180℃，三区190℃，四区200℃，螺杆转速300r/min，所述步骤（1）中将含氯聚芳砜纶树脂，硼酸锌加入到有机溶剂中，搅拌桨以600r/min转速搅拌3个小时，加入成核剂、偶联弱酸盐搅拌10分钟，抽滤后80℃鼓风烘干3个小时得到复合阻燃剂，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺。进一步的，所述聚丙烯为均聚或共聚聚丙烯，熔融指数为8.5g/10min；所述含氯聚芳砜纶树脂为含氯聚对二苯砜对苯二甲酰胺树脂；所述氯化聚丙烯的含氯量为60%；所述成核剂选自双（对叔丁基苯基）磷酸钠，所述偶联弱酸盐为甲酸铜镍，所述第（3）步密炼机密炼的工艺为加料量70%，前转子转速32r/m，后转子子转速35r/m，上顶柱压力3.4mpa。
[0013]
实施例2按重量份数计称量以下原料：聚丙烯100份、硼酸锌5份、偶联弱酸盐8份、羟基锡酸锌30份、含氯聚芳砜纶树脂10份、氯化聚丙烯10份、成核剂2份、（2）将含氯聚芳砜纶树脂、硼酸锌加入到有机溶剂中，搅拌均匀后，加入成核剂、偶联弱酸盐搅拌均匀，抽滤后鼓风烘干得到复合阻燃剂，每10份的含氯聚芳砜纶树脂加入100份有机溶剂；（3）将聚丙烯，复合阻燃剂，氯化聚丙烯，羟基锡酸锌，混合均匀后在密炼机200℃下，35转/分转速下熔融共混5分钟后取出得到含氯聚芳砜纶树脂增强膨胀阻燃聚丙烯复合材料或在平行同向双螺杆挤出机中共混挤出造粒得到种塑料模板用复增韧阻燃改性pp颗粒，其挤出工艺为一区170℃，二区180℃，三区195℃，四区200℃，螺杆转速200/min。进一步的，所述步骤（1）中将含氯聚芳砜纶树脂，硼酸锌加入到有机溶剂中，搅拌桨以600r/min转速搅拌3个小时，加入成核剂、偶联弱酸盐搅拌10分钟，抽滤后80℃鼓风烘干3个小时得到复合阻燃剂，所述有机溶剂为二乙基甲酰胺，所述聚丙烯为均聚或共聚聚丙烯，熔融指数为8.5g/10min；所述含氯聚芳砜纶树脂为含氯聚对二苯砜对苯二甲酰胺树脂；所述氯化聚丙烯的含氯量为60%；所述成核剂选、脱氢枞酸盐。进一步的，所述偶联弱酸盐为草酸钴，所述第（3）步密炼机密炼的工艺为加料量74%，前转子转速33r/m，后转子子转37r/m，上顶柱压力3.4mpa。
[0014]
对比例1本对比例与实施例2相比，在第一步步骤中，省去成核剂成分，除此外的方法步骤均相同。
[0015]
对比例2本对比例与实施例2相比，在第一步骤中，省去偶联弱酸盐，除此外的方法步骤均相同。
[0016]
对比例3本对比例与实施例2相比，在第一步骤中，省去含氯聚芳砜纶树脂成分，除此外的方法步骤均相同。
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对比例4本对比例与实施例2相比，在第二步步骤中，省去羟基锡酸锌成分，除此外的方法步骤均相同。
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将实施例和对比例制备的塑料模板用增韧阻燃改性pp颗粒进行性能测试，测试结果见表1表1各实施例和对比例塑料模板用增韧阻燃改性pp颗粒的性能测试结果
注：参考拉伸强度按iso527-1-2012和iso527-2-2012规定执行；弯曲强度按iso178-2010规定执行；张力下的弹性模量按iso527-1-2012规定执行；球压痕硬度按iso2039-1-2001规定执行；简支梁冲击试验按iso179-1-2010的规定执行；比重按iso1183-1-2012规定执行；阻燃性能按ansi/ul94-2013规定执行，样品需在温湿度为23℃士2℃，50%土5%rh的状态下放置48h后测试；维卡软化温度按iso306-2013规定执行，方法b50；负荷变形温度按iso75-1-2013和iso75-2-2013规定执行，方法b；线性热膨胀系数按iso11359-1-2014和iso11359-2-1999规定执行；腐蚀度试样取试样4组，每组3块试样，尺寸为50mm
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5mm，试样表面应光滑、干净，将试样称量后，放在温度为60℃，装有约400ml的下列腐蚀介质的磨口瓶中5小时，浓度35%的naoh溶液；浓度25%的hc1溶液；腐蚀介质应用试剂和蒸馏水配制。取出试样，用水冲洗，再用干纱布或滤纸吸干表面水分，然后称量计算单位面积质量变化；加热尺寸变化率试
样分别沿纵、横方向画出长为100mm标记，每组至少3个试样；分别测量纵方向为ab，然后将试样放置在滑石细粉覆盖的、光滑平整的铝板上，水平置于温度为140℃烘箱中，恒温30min后从烘箱中连铝板一同取出，冷却至室温后，分别测量ab的长度，计算尺寸变化率。