一种阻燃聚丙烯及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及化学技术领域，特别涉及一种阻燃聚丙烯及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 我国卤水资源中蕴含着大量的镁资源，但综合利用效率较低，尤其是海水制盐苦 卤，其产品多为六水氯化镁和七水硫酸镁，附加值较低，且产能过剩。每年均存在大批量的 富镁卤水得不到充分、有效的综合利用，造成了资源浪费，然后作为废液排放，又影响生态 环境，因此卤水中镁资源的高效、高值化利用成为了卤水化学资源综合利用领域的重要研 究课题。以六水氯化镁、七水硫酸镁等低附加值的镁系产品为原料，制备具备新功能、高附 加值的镁盐产品是卤水镁资源综合利用的一种重要方法。
[0003] 膨胀阻燃体系具有低烟、低毒、无熔滴等优点，已经成为当前最活跃的阻燃研究领 域之一，基本原理是多聚磷酸铵（APP)受热与成炭剂（CA)发生反应，释放氨气和水蒸气，发 泡形成具有阻隔作用的膨胀炭层，隔绝热量和质量传递，从而达到阻燃的效果。添加协效剂 是提高膨胀阻燃效率、降低添加量的一种有效的手段。
[0004] 目前添加的阻燃剂，添加量大，对聚丙烯的力学性能影响大，阻燃效果差异很大， 成品的质量控制成本大。
【发明内容】
[0005] 为了满足充分利用富镁卤水副产物，同时有效控制硅镁复合氧化物的形貌和质量 的，提高阻燃效率需求，本发明实施例提供了一种阻燃聚丙烯及其制备方法。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明提供了一种阻燃聚丙烯，所述阻燃聚丙烯的配方 组分按重量份数计为：阻燃协效剂0. 5-3份、膨胀型阻燃剂10-25份和聚丙烯75-90份。
[0007] 所述阻燃协效剂为硅镁复合氧化物和/或乙酰丙酮铁。
[0008] 所述阻燃协效剂为硅镁复合氧化物和乙酰丙酮铁时，硅镁复合氧化物：乙酰丙酮 铁重量份数比为〇. 4-1:0. 3-0. 9。
[0009] 所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁、海泡石和凹凸棒石中的一种或几种的混合物。
[0010] 所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁和海泡石时，所述六硅酸镁：海泡石的重量份数 比为 0? 5-1. 5:0. 5-1. 5。
[0011] 所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁和凹凸棒石时，所述六硅酸镁：凹凸棒石的重量 份数比为 0.4-0. 6:0. 3-0. 5。
[0012] 所述硅镁复合氧化物为海泡石和凹凸棒石时，所述海泡石：凹凸棒石的重量份数 比为 0? 5-0. 8:0. 4-0. 7。
[0013] 所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁和凹凸棒石时，所述六硅酸镁：凹凸棒石的重量 份数比为 0.4-0. 6:0. 3-0. 5。
[0014] 所述硅镁复合氧化物为六硅酸镁、海泡石和凹凸棒石时，所述六硅酸镁：海泡石： 凹凸棒石的重量份数比为0. 2-0. 5:0. 1-0. 3:0. 1-0. 3。
[0015] 为了更好地实现发明目的，本发明还提供一种阻燃聚丙烯的制备方法，制备方法 包括以下步骤：：按比例取所述阻燃协效剂、膨胀型阻燃剂和聚丙烯混合均匀，通过螺杆挤 出造粒得到膨胀阻燃聚丙烯。
[0016] 所述螺杆挤出造粒参数为螺杆机头温度为180-200°C，螺杆转速70-lOOrpm，长径 比为44。
[0017] 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：原料来源丰富，无需改性处理 生产工艺简单易于工业化，不同协效剂的配合能够显著提高膨胀阻燃聚合物的阻燃性能， 表现出良好的协效作用。降低了阻燃剂的用量，对聚烯烃的力学性能影响小，显著降低质量 控制成本。
【附图说明】
[0018] 图1阻燃聚丙烯的热释放速率参数；
[0019] 图2阻燃聚丙烯的总释热量参数；
[0020] 图3阻燃聚丙烯的热失重曲线；
[0021] 图4阻燃聚丙烯的DTG曲线；
[0022] 图5阻燃聚丙烯策安电镜图片；
[0023] 图6阻燃聚丙烯策安电镜图片。
【具体实施方式】
[0024] 针对卤水综合利用效率较低，膨胀阻燃体系阻燃效率不高，添加量大影响载体力 学性能的，质量控制成本高等问题，本发明提供一种阻燃聚丙烯及其制备方法。
[0025] 聚丙烯（PP)，S2040,熔体流动速率为36g/10min(230°C/2. 16kg)，分子量约 1.0X105,上海赛科石油化工有限公司；多聚磷酸铵（APP)，聚合度n>1000,山东世安化工有 限公司；季戊四醇（PER)，国药集团；六硅酸镁（MS3)，Si/Mg= 2. 7-3. 2,上虞洁华化工有限 公司；海泡石（SEP)河北宏利海泡石绒有限公司；凹凸棒石江苏玖川纳米材料科技有限公 司。
[0026] 高速混合机，SHR-10L，张家港市松本塑胶机械有限公司；同向双螺杆挤出机， AK36,南京科亚化工成套装备公司；塑料注塑成型机，UN120A2,广东伊之密精密机械股 份有限公司；智能氧指数测定仪，SEM-101，东南大学机械学院；热重分析仪，209F1，德国 Netzsch公司；锥形量热仪，FTT,英国FireTestingTechnologyLimited;扫描电子显微 镜，S-4800,日本日立公司。
[0027] 实施例1
[0028] 膨胀阻燃聚丙烯的配方组分按重量份数计为：
[0029] 阻燃协效剂5g、膨胀型阻燃剂IFR245g和聚丙烯750g。
[0030] 其中，阻燃协效剂为六硅酸镁（MS3)
[0031] 阻燃聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：按比例取阻燃协效剂、膨胀型阻燃剂IFR 和聚丙烯加入高速混合机中，预混五分钟后用双螺杆挤出机挤出，切割造粒。
[0032] 其中，双螺杆机头温度为190 °C，螺杆转速80rpm，长径比为44。
[0033]所得造粒干燥后利用塑料注塑机（射嘴温度为200°C，注塑压力65bar，保压时间 6.Os)制成测试样条，按测试标准进行性能测试。
[0034] 实施例2
[0035] 膨胀阻燃聚丙烯的配方组分按重量份数计为：
[0036] 阻燃协效剂10g、膨胀型阻燃剂IFR240g和聚丙烯750g。
[0037]其中，阻燃协效剂为六硅酸镁。
[0038] 阻燃聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：按比例取阻燃协效剂、膨胀型阻燃剂IFR 和聚丙烯加入高速混合机中，预混五分钟后用双螺杆挤出机挤出，切割造粒。
[0039] 其中，双螺杆机头温度为190 °C，螺杆转速80rpm，长径比为44。
[0040]所得造粒干燥后利用塑料注塑机（射嘴温度为200°C，注塑压力65bar，保压时间 6.Os)制成测试样条，按测试标准进行性能测试。
[0041] 实施例3
[0042] 膨胀阻燃聚丙烯的配方组分按重量份数计为：
[0043] 阻燃协效剂15g、膨胀型阻燃剂IFR235g和聚丙烯750g。
[0044] 其中，阻燃协效剂为六硅酸镁。
[0045] 阻燃聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：按比例取阻燃协效剂、膨胀型阻燃剂IFR 和聚丙烯加入高速混合机中，预混五分钟后用双螺杆挤出机挤出，切割造粒。
[0046] 其中，双螺杆机头温度为190 °C，螺杆转速80rpm，长径比为44。
[0047]所得造粒干燥后利用塑料注塑机（射嘴温度为200°C，注塑压力65bar，保压时间 6.Os)制成测试样条，按测试标准进行性能测试。
[0048] 实施例4
[0049] 膨胀阻燃聚丙烯的配方组分按重量份数计为：
[0050] 阻燃协效剂20g、膨胀型阻燃剂IFR230g和聚丙烯750g。
[0051] 其中，阻燃协效剂为六硅酸镁。
[0052] 阻燃聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：按比例取阻燃协效剂、膨胀型阻燃剂IFR 和聚丙烯加入高速混合机中，预混五分钟后用双螺杆挤出机挤出，切割造粒。
[0053] 其中，双螺杆机头温度为180 °C，螺杆转速70rpm，长径比为44。
[0054] 所得造粒干燥后利用塑料注塑机（射嘴温度为190°C，注塑压力60bar，保压时间 7s)制成测试样条，按测试标准进行性能测试。
[0055] 实施例5
[0056] 膨胀阻燃聚丙烯的配方组分按重量份数计为：
[0057] 阻燃协效剂30g、膨胀型阻燃剂IFR220g和聚丙烯750g。
[0058] 其中，阻燃协效剂为六硅酸镁。
[0059] 阻燃聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：按比例取阻燃协效剂、膨胀型阻燃剂IFR 和聚丙烯加入高速混合机中，预混五分钟后用双螺杆挤出机挤出，切割造粒。
[0060] 其中，双螺杆机头温度为200°C，螺杆转速lOOrpm，长径比为44。
[0061] 所得造粒干燥后利用塑料注塑机（射嘴温度为210°C，注塑压力70bar，保压时间 5s)制成测试样条，按测试标准进行性能测试。
[0062] 实施例6
[0063] 除阻燃协效剂为海泡石（SEP)外，其他与实施例1相同。
[0064]实施例7
[0065] 除阻燃协效剂为海泡石（SEP)外