本发明属于聚合物/气体复合材料领域，涉及一种阻燃性发泡聚丙烯珠粒及其制备方法。
背景技术：
发泡聚丙烯(expandedpolypropylene，epp)是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料，epp比重轻、弹性好、抗震抗压、变形恢复率高、吸收性能好、耐油、耐酸、耐碱、耐各种化学溶剂、不吸水、绝缘、耐热(-40～130℃)，无毒无味，以其独特而优越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。而且epp还是一种环保材料，可100％循环回收再利用，也可以自然降解，不会造成白色污染，循环利用时性能几乎毫不降低。
epp广泛应用在汽车上，如保险杠芯材、防撞块、顶棚等内衬件，车门填充、头枕、遮阳板等，可节省油耗又提高了乘客的安全系数。但是现有的发泡聚丙烯珠粒的阻燃性还有一定需要改进的空间，如密度27g/ml-29g/mlepp的阻燃性的燃烧速率在75-90mm/min，且其产生的气味按6级气味法分等级都大于2.5级。所以在不影响epp产品其他性能的基础上再提高其阻燃性是当前亟需的。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种阻燃性能较高的发泡聚丙烯珠粒，目的之二在于提供这种阻燃性好发泡聚丙烯珠粒的制备方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种阻燃性发泡聚丙烯珠粒，按重量份计，包括聚丙烯100份，发泡剂0.46-0.7份，色母7.3-11份，阻燃剂0.46-0.7份和抗氧化剂3.8-4.8份。
进一步，所述阻燃性发泡聚丙烯珠粒包括聚丙烯100份，发泡剂0.52-0.64份，色母8.2-10份，阻燃剂0.52-0.64份和抗氧化剂3.6-4.4份。
进一步，所述阻燃性发泡聚丙烯珠粒包括聚丙烯100份，发泡剂0.58份，色母9.14份，阻燃剂0.58份和抗氧化剂4份。
进一步，所述发泡剂为碳酸钙或碳酸氢钠；所述阻燃剂为溴代三嗪或三聚氰胺磷酸酯；所述抗氧化剂为抗氧剂565或抗氧剂1076。
2.以上任一项所述阻燃性发泡聚丙烯珠粒的制备方法，包括如下步骤：
a.按重量份计的所有组分混匀后，经预热好的挤出机混炼、挤出后再拉丝送入造粒机造粒，制备成聚丙烯微粒；
b.再将聚丙烯微粒放入发泡反应釜中，加热加压，使聚丙烯微粒在高温高压下产生向外膨胀的内部压力，并在瞬间释放至大气，从而得到阻燃性发泡聚丙烯珠粒。
进一步，步骤a中所述预热好的挤出机分为八区温度，所述八区温度分别为一区195±5℃，二区205±5℃，三区215±5℃，四区225±5℃，五区225±5℃，六区225±5℃，七区225±5℃，八区220±5℃。
进一步，所述挤出机的挤出转速为1200rmp。
进一步，步骤a中所述聚丙烯微粒为质量0.5-1.5mg/粒，长度1.2-2mm。
进一步，步骤b中反应釜加热时注入二氧化碳，使得釜内最终压力与温度同时升至1.8-2.2mpa和140-170℃。
进一步，釜内最终压力与温度同时升至2.0mpa和150℃。
本发明的有益效果在于：1.本发明通过添加合理的阻燃剂与抗氧化剂的比例，在可以提升发泡聚丙烯珠粒的阻燃性能的前提下却不会增加其产生的voc物质；2.本发明所制备的阻燃性发泡聚丙烯珠粒制备成10mm样品进行测试，2分钟内其燃烧距离为66.04mm，燃烧速率为33.02mm/min，用本发明所制备的阻燃性发泡聚丙烯珠粒制备的二次发泡产品2分钟内其燃烧距离为112.07mm，燃烧速率为56.04mm/min，均大大低于国家标准《汽车内饰材料的燃烧特性》(gb8410-2006)对于内饰材料的燃烧速度要求则是不高于每分钟100毫米。这对于汽车火灾发生时为乘客的安全逃生尽量提供充足的时间，为生命和财产保驾护航。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
一种阻燃性发泡聚丙烯珠粒，按重量份计，包括如下组分：聚丙烯500kg，碳酸钙2.9kg，色母45.7kg，溴代三嗪2.9kg和抗氧剂56520kg。
阻燃性发泡聚丙烯珠粒的制备方法：
a.取上述重量份计的所有组分倒入储存桶中，再将储存桶中的组分倒入搅拌罐内，搅拌1小时，将拌匀的混合组分装入周转桶中；预热挤出机的八区温度到设置温度，分别将八区温度设置为一区195±5℃，二区205±5℃，三区215±5℃，四区225±5℃，五区225±5℃，六区225±5℃，七区225±5℃，八区220±5℃；调试造粒机，将造粒机的动刀与定刀调试至5丝，安装好送丝槽与送丝滚轮，开启造粒机，将造粒的送丝速度变频器调至10hz；将混合组分放入已经预热好的挤出机，将转速调至200rmp，手动拉出吐丝，将吐丝的粗细拉均匀后送入造粒机造粒；挤出机与造粒机速度同时提升至匹配速度，调整挤出机的转速至1200rpm，造粒机送丝变频器为32hz，所制备的聚丙烯微粒为质量0.5-1.5mg/粒，长度1.2-2mm。
b.将聚丙烯微粒投入发泡反应釜，注入反应釜40％容积的水量，添加3kg高岭土与1kg黄油，再次注入水至反应釜90％的容积；加热反应釜时注入二氧化碳，使得釜内最终压力与温度同时升至1.8-2.2mpa和140-170℃，开启底部v形阀门，旋开1.5圈放出釜内微粒，获得目标密度的阻燃性发泡聚丙烯珠粒。
阻燃剂的添加量虽然直接会影响产品的阻燃性能，但是添加过多，又会增加产品的voc物质过多而使汽车内的气味污染源增加，同时会造成材料的整体力学性能出现不同程度的变化。本发明通过添加合理的阻燃剂与抗氧化剂的比例，在可以提升发泡聚丙烯珠粒的阻燃性能的前提下却不会增加其产生的voc物质。
实施例2
一种阻燃性发泡聚丙烯珠粒，按重量份计，包括如下组分：聚丙烯500kg，碳酸氢钠2.65kg，色母43.5kg，溴代三嗪2.7kg和抗氧剂107618kg。
制备方法同实施例1。
实施例3
一种阻燃性发泡聚丙烯珠粒，按重量份计，包括如下组分：聚丙烯500kg，碳酸钙2.75kg，色母45kg，三聚氰胺磷酸酯2.85kg和抗氧剂107620.5kg。
制备方法同实施例1。
实施例4
一种阻燃性发泡聚丙烯珠粒，按重量份计，包括如下组分：聚丙烯500kg，碳酸氢钠3kg，色母47.5kg，溴代三嗪3.05kg和抗氧剂56521kg。
制备方法同实施例1。
实施例5耐阻燃性实验：
取实施例1和实施例4的阻燃性发泡聚丙烯珠粒通过epp成型机制成板材，将板材产品切片成长方体，长25cm，宽2cm，厚度分别5mm和厚10mm，每种厚度的产品各取三件样品作平行实验，取其他阻燃性epp取同样规格的样品做为对比。把所有样品置于20℃，50％湿度的条件下48小时，再将样品放置燃烧室，样品的长放置水平方向，样品的宽放置在水平方向并与火焰喷出方向成90度角，将固定在支架上，关好燃烧室门，点火，将火焰的蓝色火焰调至高度2cm，缓慢移动火焰与样品刚好接触，持续给火，样品开始燃烧，2分钟火源自动熄火，并充入氮气至燃烧室熄灭样品，取出样品，测量燃烧距离，用燃烧距离(单位毫米)除以2分钟，分别计算每种产品燃烧速率平均值，结果如表1所示。
表1燃烧实验数据对比结果
实施例6
再取实施例1和实施例4的阻燃性发泡聚丙烯珠粒进一步二次发泡制备成30倍率的产品通过epp成型机制成板材，其余操作步骤同实施例5，最后分别计算每种产品燃烧速率平均值，结果如表2所示。
表2二次发泡样品燃烧试验对比数据
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。