一种抗老化阻燃聚丙烯及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种抗老化阻燃聚丙烯及其制备方法，抗老化阻燃聚丙烯包括以下重量份的原料组分：聚丙烯70～90份，MPP10～25份，蒙脱土2～10份，气凝胶3～8份，增韧剂5～10份，抗氧剂0.5～0.8份，钼酸铋1～5份，界面相容剂0.2～2份。其制备方法包括混料、计量挤出、造粒等工序，此方法简单、操作方便、使得各组分均匀混合，质量稳定可靠。本发明所述抗老化阻燃聚丙烯具有优异的抗老化性能、阻燃性能、耐低温性能，克服铬黄颜料带来的重金属污染，色泽鲜艳，无卤、无重金属，广泛用于家用电器、电子、纺织配件等领域。
【专利说明】
一种抗老化阻燃聚丙烯及其制备方法
技术领域
[0001 ]本发明属于高分子材料技术领域，涉及改性高分子材料技术，特别涉及一种抗老 化阻燃聚丙烯及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯材料做为应用量最广泛的通用塑料之一，广泛应用于电子电器、医药、食品 等领域，但聚丙烯本身极易燃烧，且有熔滴现象容易造成火焰传播。目前众多的阻燃聚丙烯 技术主要以卤素与三氧化二锑复配体系为主，阻燃效果好，但存在燃烧时烟雾量大、释放有 毒气体的缺点，容易造成二次伤害。无卤阻燃聚丙烯尤其是基于膨胀性阻燃剂的无卤阻燃 聚丙烯材料，采用磷、氮系阻燃剂，达到隔热、隔氧、减少烟雾、防滴落的效果，但存在阻燃效 果差、耐低温性能差、抗老化性能差等问题。
[0003] 中国专利CN103571041采用四溴双酚A双（2,3_二溴丙基)醚与三氧化二锑做阻燃 剂，四[0-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯抗氧剂复配为(2~羟基-3'-叔丁 基-5'-甲基苯基)-5_氯代苯并三唑做抗老化耐候剂，能使材料获得一定阻燃效果，但属于 溴系阻燃，添加量大，易滴落，烟气量大且有刺激性气味。
[0004] 中国专利01^ 1023042508采用膨胀性阻燃剂六?？、？￡1?、1?^，蒙脱土协效阻燃制备一 种高熔指无齒阻燃剂，材料阻燃性能好，但强度较低，耐低温性能较差，且抗老化性能较差。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种抗老化阻燃聚丙烯及其制备方 法。
[0006] 本发明是通过以下技术方案来实现的：
[0007] 本发明涉及一种抗老化阻燃聚丙烯，以重量份计，包括： 聚丙烯 70~90份； MPP 10-25 份； 蒙脱土 2~10份； 气凝胶 3~8份；
[0008] 增籾剂 5~10份； 抗氧剂 0.5-0.8份； 钼酸铋 1~5份； 界面相容剂 〇.2~2份；
[0009]所述聚丙烯为共聚聚丙烯，熔体流动速率为3~15g/10min;所述蒙脱土目数为600 目；所述气凝胶为二氧化硅气凝胶粉;所述MPP为蜜胺聚磷酸盐，N含量42~44% ;所述抗氧 剂为重量百分比1:1:1的受阻酚类抗氧剂1010、亚磷酸酯类抗氧剂168、抗紫外线吸收剂 UV327的混合物;所述界面相容剂为硅烷偶联剂KH550。
[0010] 进一步的，所述钼酸铋目数为600目，表观密度为1.6g/cm3;
[0011] 进一步的，所述增韧剂为重量百分比1:1的乙烯-辛烯共聚物与聚丙烯共混物的马 来酸酐接枝共聚物；
[0012] 进一步的，一种抗老化阻燃聚丙烯，以重量份计，包括： 聚丙烯 80份： MPP 15 份； 蒙脱土 6份； 气凝胶 4份；
[0013] 增軔剂 7份； 抗氧剂 0.6份； 钼酸铋 3份； 界面相容剂0.5份。
[0014] 进一步的，所述抗老化阻燃聚丙烯的制备方法，包括以下步骤：
[0015] 步骤一、将聚丙烯、增韧剂、抗氧剂、钼酸铋按配比称取原料，将原料放入高速搅拌 机中搅拌2~3分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料计量料斗；
[0016]步骤二、将蒙脱土、气凝胶按配比称取原料，加入高速搅拌机中，低速搅拌2~3分 钟后，将界面相容剂加入，设置温度80°C，高速搅拌3~5分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂 料另外一只计量料斗；
[0017] 步骤三、将MPP加入侧喂料计量料斗；
[0018] 步骤四、上述物料经双螺杆挤出机挤出、造粒，设置温度190~230°C，螺杆转速250 ~370rpm〇
[0019] 所述主喂料计量料斗位于双螺杆挤出机第一段加热筒体;所述侧喂料计量料斗位 于双螺杆挤出机第六段加热筒体。
[0020] 本发明的有益效果如下：
[0021]本发明涉及的抗老化阻燃聚丙烯具有优异的阻燃性能、耐低温性能、抗老化性能， 克服铬黄颜料带来的重金属污染，无卤，燃烧时无有毒气体释放，色泽鲜艳，MPP在侧喂料计 量料斗加入，保证了阻燃性能的稳定，其阻燃性能为V-0，_25°C低温缺口冲击强度多6.2kJ/ m 2，2000小时加速光老化试验，机械强度保留率多80 %。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用 于限制本发明的范围。下列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。
[0023]以下实施例、对比例中，
[0024]聚丙稀为共聚聚丙稀，恪体流动速率为3~15g/10min;
[0025]抗氧剂为重量百分比1:1:1的受阻酚类抗氧剂1010、亚磷酸酯类抗氧剂168、抗紫 外线吸收剂UV327的混合物；
[0026]界面相容剂为硅烷偶联剂KH550;
[0027] 钼酸铋目数为600目，表观密度为1.6g/cm3;
[0028]增韧剂为重量百分比1:1的乙烯-辛烯共聚物与聚丙烯共混物的马来酸酐接枝共 聚物；
[0029] 主喂料计量料斗位于双螺杆挤出机第一段加热筒体；
[0030] 侧喂料计量料斗位于双螺杆挤出机第六段加热筒体。
[0031] 实施例1
[0032] 本实施例中，一种抗老化阻燃聚丙烯，以重量份计，包括： 聚丙烯 80份； MPP 15 份； 蒙脱土 6份； 气凝胶 4份：
[0033] 增軔剂 7份： 抗氧剂 0.6份； 钼酸铋 3份； 界面相容剂0.5份。
[0034] 所述抗老化阻燃聚丙烯的制备方法如下：
[0035] 步骤一、将聚丙烯、增韧剂、抗氧剂、钼酸铋按配比称取原料，将原料放入高速搅拌 机中搅拌3分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料计量料斗；
[0036] 步骤二、将蒙脱土、气凝胶按配比称取原料，加入高速搅拌机中，低速搅拌2分钟 后，将界面相容剂加入，设置温度80°C，高速搅拌5分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料另 外一只计量料斗；
[0037] 步骤三、将MPP加入侧喂料计量料斗；
[0038] 步骤四、上述物料经双螺杆挤出机挤出、造粒，设置温度190~230°C，螺杆转速 250rpm〇
[0039] 对比例1
[0040] 本对比例中，一种抗老化阻燃聚丙烯，以重量份计，包括： 聚丙烯 80份； MPP 15 份； 蒙脱土 6份；
[0041 ] 气凝胶 4份； 增初剂 7份； 抗氧剂 0.6份； 界面相容剂0.5份。
[0042]所述抗老化阻燃聚丙烯的制备方法如下：
[0043] 步骤一、将聚丙烯、增韧剂、抗氧剂按配比称取原料，将原料放入高速搅拌机中搅 拌3分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料计量料斗；
[0044] 步骤二、将蒙脱土、气凝胶按配比称取原料，加入高速搅拌机中，低速搅拌2分钟 后，将界面相容剂加入，设置温度80°C，高速搅拌5分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料另 外一只计量料斗；
[0045] 步骤三、将MPP加入侧喂料计量料斗；
[0046] 步骤四、上述物料经双螺杆挤出机挤出、造粒，设置温度190~230 °C，螺杆转速 250rpm〇
[0047]对比例1与实施例1的区别在于，对比例中不包含钼酸铋。
[0048] 实施例2
[0049] 本实施例中，一种抗老化阻燃聚丙烯，以重量份计，包括： 聚两烯 70份； MPP 25 份； 蒙脱土 2份； 气凝胶 8份：
[0050] 增钿剂 10份； 抗氧剂 0.5份： 钼酸铋 5份； 界面相容剂0.2份。
[0051 ]所述抗老化阻燃聚丙烯的制备方法如下：
[0052]步骤一、将聚丙烯、增韧剂、抗氧剂、钼酸铋按配比称取原料，将原料放入高速搅拌 机中搅拌2分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料计量料斗；
[0053]步骤二、将蒙脱土、气凝胶按配比称取原料，加入高速搅拌机中，低速搅拌3分钟 后，将界面相容剂加入，设置温度80°C，高速搅拌3分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料另 外一只计量料斗；
[0054] 步骤三、将MPP加入侧喂料计量料斗；
[0055] 步骤四、上述物料经双螺杆挤出机挤出、造粒，设置温度190~230°C，螺杆转速 370rpm〇
[0056] 对比例2
[0057]本对比例中，一种抗老化阻燃聚丙烯，以重量份计，包括： 聚丙烯 70份； MPP 25 份： 蒙脱土 2份；
[0058] 增韧剂 10份； 抗氧剂 0.5份； 钼酸铋 5份； 界面相容剂0.2份。
[0059] 所述抗老化阻燃聚丙烯的制备方法如下：
[0060] 步骤一、将聚丙烯、增韧剂、抗氧剂、钼酸铋按配比称取原料，将原料放入高速搅拌 机中搅拌2分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料计量料斗；
[0061] 步骤二、将蒙脱土加入高速搅拌机中，低速搅拌3分钟后，将界面相容剂加入，设置 温度80°C，高速搅拌3分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料另外一只计量料斗；
[0062] 步骤三、将MPP加入侧喂料计量料斗；
[0063] 步骤四、上述物料经双螺杆挤出机挤出、造粒，设置温度190~230°C，螺杆转速 370rpm〇
[0064] 对比例2与实施例2的区别在于不包含气凝胶。
[0065] 实施例3
[0066] 本实施例中，一种抗老化阻燃聚丙烯，以重量份计，包括： 聚丙烯 90份； MPP 10 份； 蒙脱土 10份； 气凝胶 3份；
[0067] 增韧剂 5份； 抗氧剂 0.8份； 钼酸铋 1份； 界面相容剂 2份。
[0068] 所述抗老化阻燃聚丙烯的制备方法如下：
[0069] 步骤一、将聚丙烯、增韧剂、抗氧剂、钼酸铋按配比称取原料，将原料放入高速搅拌 机中搅拌3分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料计量料斗；
[0070] 步骤二、将蒙脱土、气凝胶按配比称取原料，加入高速搅拌机中，低速搅拌3分钟 后，将界面相容剂加入，设置温度80°C，高速搅拌5分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料另 外一只计量料斗；
[0071] 步骤三、将MPP加入侧喂料计量料斗；
[0072] 步骤四、上述物料经双螺杆挤出机挤出、造粒，设置温度190~230°C，螺杆转速 370rpm〇
[0073] 对比例3
[0074] 本对比例中，一种抗老化阻燃聚丙烯，以重量份计，包括： 聚丙烯 90份； MPP 10 份； 蒙脱土 10份； 气凝胶 3份；
[0075] 增韧剂 5份； 抗氧剂 0.8份； 钼酸铋 1份?， 界面相容剂 2份。
[0076] 所述抗老化阻燃聚丙烯的制备方法如下：
[0077]将聚丙烯、增韧剂、抗氧剂、钼酸铋、蒙脱土、气凝胶、MPP按配比称取原料，加入高 速搅拌机中，低速搅拌3分钟后，将界面相容剂加入，设置温度80°C，高速搅拌5分钟，出料， 加入双螺杆挤出机主喂料料斗，物料经双螺杆挤出机挤出、造粒，设置温度190~230°C，螺 杆转速370rpm。
[0078] 对比例3与实施例3相比是制备方法不同，将所有物料一次性混合均匀后，加入主 喂料计量料斗，经双螺杆挤出机挤出、造粒。
[0079] 各实施例与对比例得到的抗老化阻燃聚丙烯性能见下表：
[0081 ] 表中，缺口冲击强度按GB/T1843-2008方法测试，阻燃性能按UL94-2012方法测试， 光老化试验条件:光源为疝弧灯，光辐照强度为0.50W/m2 (340nm检测点）。
[0082]上表可知，实施例1~3所制备的抗老化阻燃聚丙烯具有较高的强度，优异的阻燃 性能、低温冲击性能，2000h氙灯老化实验后缺口冲击强度保留率多80% ;对比例1中未加入 钼酸铋，2000h老化试验后缺口冲击强度保留率仅为35%，因此，钼酸铋的加入对材料光老 化性能的提高起到了出乎意料的作用；对比例2中未加入气凝胶，阻燃性能下降为V-2,因 此，气凝胶起到了协效阻燃的作用;对比例3中各组分充分混合直接加入主喂料料斗挤出、 造粒，材料性能均出现不同程度降低，颜色变暗。
[0083]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术 人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。
【主权项】
1. 一种抗老化阻燃聚丙烯，其特征在于，以重量份计，包括： 聚丙烯 7〇~90份； MPP 10-25 份； 蒙脱土 2~10份： 气凝胶 3~8份； 增靭剂 5~10份； 抗氧剂 0.5-0.8份； 钼酸铋 1~5份； 界面相容剂 〇.2~2份； 其中，所述聚丙烯为共聚聚丙烯，熔体流动速率为3~15g/10min;所述蒙脱土目数为 600目；所述气凝胶为二氧化硅气凝胶粉;所述MPP为蜜胺聚磷酸盐，N含量42~44 % ;所述抗 氧剂为重量百分比1:1:1的受阻酚类抗氧剂1010、亚磷酸酯类抗氧剂168、抗紫外线吸收剂 UV327的混合物;所述界面相容剂为硅烷偶联剂KH550。2. 根据权利要求1所述的一种抗老化阻燃聚丙烯，其特征在于，所述钼酸铋目数为600 目，表观密度为1.6g/cm3〇3. 根据权利要求1所述的一种抗老化阻燃聚丙烯，其特征在于，所述增韧剂为重量百分 比1:1的乙烯-辛烯共聚物与聚丙烯共混物的马来酸酐接枝共聚物。4. 根据权利要求1所述的一种抗老化阻燃聚丙烯，其特征在于，以重量份计，包括 聚丙烯 80份； MPP 15 份； 蒙脱土 6份； 气凝胶 4份s 增韧剂 7份； 抗氧剂 0.6份； 钼酸铋 3份； 界面相容剂0.5份。5. 根据权利要求1所述的一种抗老化阻燃聚丙烯的制备方法，其特征在于，包括： 步骤一、将聚丙烯、增韧剂、抗氧剂、钼酸铋按配比称取原料，将原料放入高速搅拌机中 搅拌2~3分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料计量料斗； 步骤二、将蒙脱土、气凝胶按配比称取原料，加入高速搅拌机中，低速搅拌2~3分钟后， 将界面相容剂加入，设置温度80°C，高速搅拌3~5分钟，出料，加入双螺杆挤出机主喂料另 外一只计量料斗； 步骤三、将MPP加入侧喂料计量料斗； 步骤四、上述物料经双螺杆挤出机挤出、造粒，设置温度190~230 °C，螺杆转速250~ 370rpm〇 所述主喂料计量料斗位于双螺杆挤出机第一段加热筒体;所述侧喂料计量料斗位于双 螺杆挤出机第六段加热筒体。
【文档编号】C08K3/36GK105820446SQ201610363098
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月20日
【发明人】唐洁净
【申请人】唐洁净