一种聚丙烯阻燃发泡材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及聚丙締发泡材料技术领域，具体设及一种聚丙締阻燃发泡材料及其制 备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙締 (PP材料），是由丙締聚合而制得的一种热塑性树脂材料，是五大通用合成 树脂中的一个重要品种。PP是所有合成树脂中密度最小的，仅为0.90~0.91g/cm3,在五 大通用塑料中，PP的耐热性优良，PP属于非极性聚合物，具有良好的电绝缘性，且PP吸水 性极低，电绝缘性不会受到湿度的影响。鉴于聚丙締具有较高的刚性、优良的力学性能、良 好的热和化学稳定性，因此，聚丙締无疑是制备发泡制品的首选材料。
[0003] 尽管聚丙締发泡产品具有良好的性能和应用前景，但聚丙締泡沫的开发难度很 大，目前国内尚未有其相关的、可工业化的核屯、技术。另外，聚丙締属于易燃材料，其氧指数 仅为17%-18.5%，并且成炭率低，容易传播火焰引起火灾，燃烧时产生融滴，因此其阻燃性能 的改性是一个重大问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种聚丙締阻燃发泡材料，其具有 阻燃效果好，含氧指数大大提高，燃烧后成炭率高，无融滴，且材料抗冲击强度高，在增强力 学性能的同时大大增强其阻燃性。
[0005] 本发明的另一发明目的是提供一种聚丙締阻燃发泡材料的制备方法，其工艺简 便，容易实现产业化。
[0006] 本发明的目的通过W下技术方案实现： 一种聚丙締阻燃发泡材料，由W下重量份的物质组成： 聚丙締 100份 发泡剂 0.5-1.5份 成核剂 0.5-1.5份 阻燃剂 3-6份 阻燃增效剂 0.5-1.5份 偶联剂 1-2份 其中，所述阻燃剂为氨氧化儀和四漠双酪A复配而成的阻燃剂； 其中，所述阻燃增效剂为娃藻±和=氧化二錬复配而成的阻燃增效剂。
[0007] 氨氧化儀受热产生水，在此过程中大量吸热，同时起到隔绝氧气的作用；四漠双酪 A可W捕获燃烧反应中的自由基，终止链式反应的发生;=氧化二錬与四漠双酪A配合使用， 阻燃效果更好。娃藻±在聚丙締材料燃烧时能在材料表面形成一炭层，该炭层具有隔热、隔 氧、抑烟且无融滴，阻燃效果性能优异。
[000引本发明中采用氨氧化儀和四漠双酪A复配而成的阻燃剂和娃藻±和=氧化二錬复 配而成的阻燃增效剂，互相配合，阻燃体系的氧指数提高，残炭量增加，总放热量显著降低， 降低热释放速度，对防止火焰传播有良好的效果。本发明之所W需用上述阻燃剂组合，不仅 考虑到防火性能，还考虑到相容性和对材料性质的影响，W上组合与聚丙締相容性较好，对 材料性能无不良影响。
[0009] 优选的，由W下重量份的物质组成： 聚丙締 100份 发泡剂 1-1.5份 成核剂 1-1.5份 阻燃剂 3-5份 阻燃增效剂 1-1.5份 偶联剂 1-2份。
[0010] 所述聚丙締为高烙体强度聚丙締，高烙体强度聚丙締的分子量分布Mw/Mn = 10.0-15.0。
[0011] 所述聚丙締的烙体流动速率为50-100g/10min。
[0012] 普通聚丙締的泡孔聚集现象较为严重，且大多数泡孔为开孔结构。尤其在缓慢冷 却的挤出发泡制品中，泡孔结构更易于破坏受损。高烙体强度聚丙締可增强气泡的稳定性， 获得更多更好的闭孔泡孔结构。上述数值范围的聚丙締效果更加。
[0013] 所述发泡剂由N，N-二亚硝基五亚甲基四胺和碳酸氨钢组成，N，N-二亚硝基五亚 甲基四胺和碳酸氨钢的重量比为1-2:2-3。W上两种发泡剂配合使用，使得聚丙締的体积膨 胀率适中，泡孔密度较大。
[0014] 所述成核剂选用无机成核剂和有机成核剂W重量比为3-5:1-3复配而成的成核 剂，无机成核剂为粒径0.01-1微米的二氧化娃，有机成核剂为山梨醇类成核剂。成核剂的种 类和粒径对气泡成核过程起到了决定性的影响，而且他们与PP有较好的相容性，本发明选 用上述成核剂，得到的产品的透明性、表面光泽度、刚性及其他热力学性能均有显著的改善 效果。
[0015] 所述氨氧化儀的粒径为5-10微米，所述=氧化二錬的粒径为1-5WH，上述粒径范围 的氨氧化儀和=氧化二錬，与PP有较好的相容性。
[0016] 所述娃藻±为在620-720°C缺氧般烧3-5小时得到改性的娃藻±。经过上述处理， 可将其中的有机质转化为无定形碳紧密吸附在娃藻±壳表面和内部的微孔中，无定形的碳 提高了娃藻±与聚丙締的相容性，有利于提高聚丙締的力学性能。
[0017] 所述偶联剂为异丙基=(二辛基焦憐酸酷胺氧基)铁酸醋。由于聚丙締的表面容易 发生团聚，粒径较大，分散不均匀，因此阻燃剂等添加剂只能裸露在聚丙締表面，本发明加 入异丙基=(二辛基焦憐酸酷胺氧基)铁酸醋，阻燃剂等添加剂能均匀地分散在聚丙締中， 粒径变小，提升了各种添加剂与聚丙締的结合力，因此提高了材料的阻燃性能。
[0018] -种聚丙締阻燃发泡材料的制备方法，包括W下步骤： 步骤一、将聚丙締和成核剂揽拌均匀，得到第一混合物料； 步骤二、将阻燃剂、阻燃增效剂、偶联剂和第一混合物料揽拌均匀，得到第二混合物料； 步骤=、将第二混合物料通过主喂料口加入到挤出机中，通过侧喂料方式加入发泡剂， 经挤出发泡，得到聚丙締阻燃发泡材料。
[0019] 本发明的有益效果:本发明所制备的聚丙締阻燃发泡材料，阻燃级别高，可达到V-0级，氧指数高达39,成炭率高达35,加工流动性好，燃烧后成炭率高，无融滴。总之，本发明 制备的聚丙締阻燃发泡材料抗冲击强度高，在提升其力学性能的同时大大增强其阻燃性。 该制备方法具有工艺简易，容易实现产业化的特点。
【具体实施方式】
[0020] 结合W下实施例对本发明作进一步描述。
[0021] 实施例1 一种聚丙締阻燃发泡材料，由W下重量份的物质组成： 聚丙締 100份 发泡剂 0.5份 成核剂 0.5份 阻燃剂 3份 阻燃增效剂 0.5份 偶联剂 1份 其中，所述阻燃剂为氨氧化儀和四漠双酪A复配而成的阻燃剂； 其中，所述阻燃增效剂为娃藻±和=氧化二錬复配而成的阻燃增效剂。
[0022] 所述聚丙締为高烙体强度聚丙締，高烙体强度聚丙締的分子量分布Mw/Mn = 10.0。
[0023] 所述聚丙締的烙体流动速率为50g/10min。
[0024] 所述发泡剂由N，N-二亚硝基五亚甲基四胺和碳酸氨钢组成，N，N-二亚硝基五亚 甲基四胺和碳酸氨钢的重量比为1:2。
[0025] 所述成核剂选用无机成核剂和有机成核剂W重量比为3:1复配而成的成核剂，无 机成核剂为粒径0.0 l微米的二氧化娃，有机成核剂为山梨醇类成核剂。
[0026] 所述氨氧化儀的粒径为5微米，所述S氧化二錬的粒径为1皿。
[0027] 所述娃藻±为在620°C缺氧般烧3小时得到改性的娃藻±。
[0028] 所述偶联剂为异丙基=(二辛基焦憐酸酷胺氧基)铁酸醋。
[0029] -种聚丙締阻燃发泡材料的制备方法，包括W下步骤： 步骤一、将聚丙締和成核剂揽拌均匀，得到第一混合物料； 步骤二、将阻燃剂、阻燃增效剂、偶联剂和第一混合物料揽拌均匀，得到第二混合物料； 步骤=、将第二混合物料通过主喂料口加入到挤出机中，通过侧喂料方式加入发泡剂， 经挤出发泡，得到聚丙締阻燃发泡材料。
[0030] 实施例2 一种聚丙締阻燃发泡材料，由W下重量份的物质组成： 聚丙締 100份 发泡剂 1份 成核剂 1份 阻燃剂 4份 阻燃增效剂 1份 偶联剂 1份 其中，所述阻燃剂为氨氧化儀和四漠双酪A复配而成的阻燃剂； 其中，所述阻燃增效剂为娃藻±和=氧化二錬复配而成的阻燃增效剂。
[0031] 所述聚丙締为高烙体强度聚丙締，高烙体强度聚丙締的分子量分布Mw/Mn = 12。
[0032] 所述聚丙締的烙体流动速率为70g/10min。
[0033] 所述发泡剂由N，N-二亚硝基五亚甲基四胺和碳酸氨钢组成，N，N-二亚硝基五亚 甲基四胺和碳酸氨钢的重量比为2:3。
[0034] 所述成核剂选用无机成核剂和有机成核剂W重量比为5:3复配而成的成核剂，无 机成核剂为粒径0.5微米的二氧化娃，有机成核剂为山梨醇类成核剂。
[0035] 所述氨氧化儀的粒径为8微米，所述S氧化二錬的粒径为3皿。
[0036] 所述娃藻±为在700°C缺氧般烧4小时得到改性的娃藻±。
[0037] 所述偶联剂为异丙基=(二辛基焦憐酸酷胺氧基)铁酸醋。
[0038] -种聚丙締阻燃发泡材料的制备方法，包括W下步骤： 步骤一、将聚丙締和成核剂揽拌均匀，得到第一混合物料； 步骤二、将阻燃剂、阻燃增效剂、偶联剂和第一混合物料揽拌均匀，得到第二混合物料； 步骤=、将第二混合物料通过主喂料口加入到挤出机中，通过侧喂料方式加入发泡剂， 经挤出发泡，得到聚丙締阻燃