本發(fā)明涉及一種高分子材料加工助劑及其制備方法，具體涉及一種聚丙烯無鹵阻燃母粒及其制備方法。

背景技術：

聚丙烯由于具有耐熱性好、吸水性小、綜合力學性能高等特點，被廣泛應用于電子電器、汽車零件、現(xiàn)代辦公用品等部件的制造。但是，由于聚丙烯存在易燃的缺點，使其在一些領域的應用受到了限制。

目前使用的阻燃聚丙烯材料包括鹵/銻的阻燃聚丙烯和無鹵阻燃聚丙烯材料。前一類阻燃聚丙烯由于熱裂及燃燒時產生大量的腐蝕性有毒氣體及煙塵，易產生次生災害。因此根據(jù)國際市場對阻燃高分子材料的應用發(fā)展趨勢，提倡采用無鹵阻燃聚丙烯材料，特別是電子電器、汽車零件行業(yè)。

目前市場上主要采用經(jīng)過改性生產的含鹵或無鹵阻燃聚丙烯材料，生產成本高，滿足不同阻燃要求的聚丙烯制品的靈活性低。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的之一在于解決上述問題，提供一種具有使用方法簡便、靈活，可滿足不同阻燃要求聚丙烯阻燃制品的生產，同時較好的阻燃性能、力學性能以及耐水解析出性能，生產成本較低、生產工序簡單的聚丙烯無鹵阻燃母粒。聚丙烯無鹵阻燃母粒通過與聚丙烯原料按照一定比例簡單混合可直接應用于阻燃聚丙烯制品的生產。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述聚丙烯無鹵阻燃母粒的制備方法。

本申請所要保護的聚丙烯無鹵阻燃母粒，由下述重量份的組分組成：聚丙烯樹脂10～30份，無鹵復合阻燃劑60～80份，分散劑3～15份，復合抗氧劑0.1～0.4份。

優(yōu)選的本申請所要保護的聚丙烯無鹵阻燃母粒，由下述重量份的組分組成：聚丙烯樹脂20.72份，無鹵復合阻燃劑74份，分散劑5份，復合抗氧劑0.28份。

本申請所要保護的聚丙烯無鹵阻燃母粒的無鹵復合阻燃劑由下述重量份的組分組成：雙磷酸哌嗪30-50份、季戊四醇雙磷酸酯密胺鹽15～25份、三聚氰胺氰尿酸鹽8～15份、磷酸三苯酯按照2～6份。

優(yōu)選的本申請所要保護的聚丙烯無鹵阻燃母粒的無鹵復合阻燃劑由下述重量份的組分組成：雙磷酸哌嗪40份、季戊四醇雙磷酸酯密胺鹽20份、三聚氰胺氰尿酸鹽10份、磷酸三苯酯按照4份。

本申請所要保護的聚丙烯無鹵阻燃母粒的分散劑優(yōu)選亞乙基雙脂肪酸酰類化合物，來源于為蘇州興泰國光化學助劑有限公司生產的粉狀的商品代號為tas-2a的分散劑。

本申請所要保護的聚丙烯無鹵阻燃母粒的復合抗氧劑優(yōu)選為抗氧劑1076和抗氧劑dltdp按照1～4∶0.3～0.7的重量比組成。

本申請所要保護的聚丙烯無鹵阻燃母粒的制備方法，包括以下步驟：

(1)將按照配方稱取聚丙烯樹脂、無鹵復合阻燃劑、分散劑以及復合抗氧劑，在高速混合機中混合，得混合物；

(2)將步驟(1)所得混合物料熔融擠出，所擠出的條料模頭切粒、冷卻、干燥，即得聚丙烯無鹵阻燃母粒。

優(yōu)選的本申請所要保護的聚丙烯無鹵阻燃母粒的制備方法，包括以下步驟：

(1)將按照配方稱取聚丙烯樹脂、無鹵復合阻燃劑、分散劑以及復合抗氧劑，在高速混合機中混合，直至混合所產生的摩擦熱使得物料溫度升高至80℃～90℃，出料冷卻，得冷卻后的混合物；

(2)將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度為t1＝130～140℃，t2＝140～150℃，t3＝150～160℃，t4＝170～180℃，t5＝180～190℃，t6＝190～200℃，t7＝190～200℃，t8＝200～205℃，t9＝190～200℃，t模＝180～190℃，所擠出的條料模頭切粒、冷卻、干燥，即得聚丙烯無鹵阻燃母粒。

本發(fā)明具有的積極技術效果：

1.本發(fā)明的聚丙烯無鹵阻燃母粒采用雙磷酸哌嗪、季戊四醇雙磷酸酯密胺鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽以及磷酸三苯酯組成無鹵復合阻燃體系，該無鹵復合阻燃體系具有以下優(yōu)點：

(1)良好的阻燃協(xié)同作用，在較少的用量下即能夠獲得較好的阻燃效果(氧指數(shù)大于31％，垂直燃燒v-0級)，同時保證了力學性能不受影響。

(2)無需任何處理即能夠獲得良好的耐水解析出性能，使阻燃體系在其成型加工過程中不易水解析出，從而保證了阻燃性能不受影響。

(3)良好的耐高溫性，其熱分解溫度大于260℃，保證了無鹵阻燃聚丙烯材料制造和成型加工穩(wěn)定性。

2.本發(fā)明的聚丙烯無鹵阻燃采用具有高效分散作用的亞乙基雙脂肪酸酰類化合物tas-2a，保證了復合無鹵阻燃劑在聚丙烯阻燃母粒制造及應用中在具有良好的均勻分散作用，有利于提高聚丙烯材料的阻燃效果。

具體實施方式

實施例1

本實施例的聚丙烯無鹵阻燃母粒由下述重量的組分制成：

聚丙烯樹脂20.72kg，無鹵復合阻燃劑74kg(由40kg的雙磷酸哌嗪，20kg的季戊四醇雙磷酸酯密胺鹽，10kg的三聚氰胺氰尿酸鹽組成，4kg的磷酸三苯酯)，分散劑5kg，復合抗氧劑0.28kg(由0.2kg的抗氧劑1076和0.08kg的抗氧劑dltdp組成)；

上述聚丙烯無鹵阻燃母粒的制備方法具有以下步驟：

(1)將上述各組分將按照配方稱取，置高速混合機中混合，直至混合所產生的摩擦熱使得物料溫度升高至80℃～90℃，出料冷卻；

(2)將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機中熔融擠出，雙螺桿擠出機各區(qū)的溫度為：t1＝130～140℃，t2＝140～150℃，t3＝150～160℃，t4＝170～180℃，t5＝180～190℃，t6＝190～200℃，t7＝190～200℃，t8＝200～205℃，t9＝190～200℃，t模＝180～190℃，所擠出的條料模頭切粒和水冷卻，通過干燥處理即得聚丙烯無鹵阻燃母粒。

實施例2～實施例6

各實施例的無鹵阻燃聚丙烯材料的制備方法與實施例1相同，不同之處在于各組分的重量配比，具體見表1。

表1：實施例各組分配方

將實施例1～實施例6制得的聚丙烯無鹵阻燃母粒與共聚聚丙烯樹脂按35：65比例混合均勻，采用注塑成型機注塑標準試樣，并按國家標準對該標準試樣進行力學性能和阻燃性能測試，測試結果見表2。

表2：實施例1～實施例6力學性能和阻燃性能測試結果

對比應用例

各對比例的無鹵阻燃聚丙烯材料的制備方法與實施例1相同，不同之處在于制得的聚丙烯無鹵阻燃母粒與共聚聚丙烯樹脂按40：60比例混合均勻，采用注塑成型機注塑標準試樣，測試的力學性能和阻燃性能，具體見表3。應用對比試驗主要是為了說明阻燃母粒與pp不同配比的阻燃性能和其他力學性能的差異性。

表3：對比例1～6的力學性能和阻燃性能測試結果