一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料及其制备方法，由以下重量份的原料制成：聚丙烯树脂，抗静电剂，相容增韧剂，阻燃剂，阻燃增效剂、成核剂，抗氧剂，流动改质剂，填充剂等物料经过高速分散混合，挤出机共混然后进入三辊压延，制成。本发明的优点有：1.具有阻燃性能高；2.具有流动性好，热稳定性能优；3.耐刮擦性能佳。
【专利说明】
一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料
技术领域
[0001] 本发明属于薄膜材料技术领域，具体来说，本发明涉及一种无卤阻燃薄壁电容用 聚丙烯材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯树脂是一种半结晶的热塑性塑料。具有优良的绝缘性能、机械性能和耐化 学腐蚀。随着注塑行业的发展，器件向小型化，薄壁化发展，因此对材料流动性要求越来越 高，随着点浇口、一模多取越来越先进，对材料的要求更迫切。电容器外壳属于典型的薄壁 化、小型化器件，而且阻燃性要求也必须符合环保和阻燃等级要求。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，采用改质剂、相容增韧剂的共 同作用，使其具有优异的流动性能，阻燃性能达到〇.4mm UL-94 V-0级别，环保性能符合欧 盟R0HS要求，是一种特别适合薄壁电容外壳用的材料。
[0004] 具体而言，本发明提供一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，由以下重量份的原 料制成： 聚丙烯树脂 70-80份 抗静电剂 4-8份 十二烷基苯磺酸钠 0.2-0.4份 相容增韧剂 2-5份 阻燃剂 5-9份 阻燃增效剂 1.2 -2份 成核剂 0.2-1.5份 抗氧剂 0.5-1.0份 流动改质剂 1-3份 1，6-己二醇二丙烯酸酯 0.1-0.5份 丙烯醇 0.2-0.4份 填充剂 5-15份。
[0005] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的相容增韧剂为马来酸酐接枝Ρ0Ε、丙烯酸 接枝聚丙烯和钛酸酯的组合，它们的重量比为20:10:1。
[0006] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的阻燃剂为三聚氰胺、聚磷酰胺和硼酸锌 的组合，它们的重量比为1:2:1。
[0007] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的阻燃增效剂为三氧化二锑、磷酸锌、阳离 子交换树脂粉末和磷酸三乙酯的组合，它们的重量比为20:3:1:0.5。
[0008] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的成核剂为苯甲酸钠：山梨醇类成核剂的 组合，它们的重量比为3:2。
[0009] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的抗氧剂为铜离子卤化物、酚类、硫醚类或 亚磷酸酯类抗氧化剂中的一种或几种的组合物。
[0010] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的流动改质剂为蒙坦蜡、丙烯酸甘油酯、硅 酮粉的组合，它们的重量比为3:2:2。
[0011] 在本发明一个具体的实施方式中，所述填充剂为滑石粉、碳酸钙、云母中的一种。
[0012] 本发明另一方面涉及所述的无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备方法，其特征 在于包括如下步骤： (1) 将聚丙烯树脂、抗静电剂、十二烷基苯磺酸钠、相容增韧剂、阻燃剂加入搅拌锅1， 80-120转/分钟，搅拌10-20分钟； (2) 将阻燃增效剂、抗氧剂、成核剂、流动改质剂、1，6_己二醇二丙烯酸酯、丙烯醇、1/2 的填充剂加入搅拌锅2中，200-300转/分钟，搅拌5-10分钟； (3) 将剩余填充剂加入搅拌锅2，100-150转/分钟，搅拌10-20分钟； (4) 将搅拌锅1、搅拌锅2中物料分别通过失重式喂料机，送至双螺杆挤出机； (5) 经过造粒机制成本发明产品。
[0013] 优选地，所述的双螺杆挤出机的转速为350-450rpm，优选360rpm，挤出区间的挤出 温度分别是 185-195Γ、165-175Γ、185-195Γ、185-195Γ、170-180-(：、195-205Γ。
[0014] 本发明的聚丙烯合金材料与现有的聚丙烯材料相比，具有以下技术效果： 环保型:本发明全过程未添加多溴联苯醚类，符合欧盟R0HS和中国相关法规要求。
[0015] 高阻燃性能:本发明采用环保溴系阻燃剂与阻燃增效剂共同作用，使其具有特别 优异的阻燃性能，达到〇.5mm V-0。
[0016] 高流动性:本发明使用高流动树脂，添加流动性改质剂等成分，有效地提升了聚丙 烯流动速率，使薄壁化得以实现。
[0017] 力学性能:本发明添加相容增韧剂，并与抗静电剂合金，可以有效地改善助剂与聚 丙烯树脂的相容性，同时本发明中各个组分相互协同，使其力学性能相对于通常聚丙烯材 料有明显的提尚。 本发明中重量份可以转换成任意的重量单位。
[0018] 下面结合具体的实施例进一步阐述本发明的无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料。
【具体实施方式】
[0019] 通过下面的实施例可以对本发明进行进一步的阐述，然而，本发明的范围并不局 限于下述实施例。本领域的专业技术人员能够理解，在不背离本发明的精神和范围的前提 下，可以对本发明进行各种变化和修饰。本发明对试验中所使用到的材料以及试验方法进 行一般性和/或具体的描述。虽然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领 域公知的，但是本发明仍然在此作尽可能详细的描述。
[0020] 本发明对试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述。虽 然为实现本发明目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本发明仍然在此 作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在下文中，如果未特别说明，本发明所用材料和 操作方法是本领域公知的。
[0021] 实施例1: 一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备 原料由以下重量份的原料制成： 聚丙烯树脂 75份 抗静电剂 6份 十二烷基苯磺酸钠 0.3份 相容增韧剂 3.5份 阻燃剂 7份 阻燃增效剂 1.5份 成核剂 0.9份 抗氧剂 0.6份 流动改质剂 2份 1，6_己二醇二丙烯酸酯 0.3份 丙烯醇 0.3份 填充剂 10份； 所述的相容增韧剂为马来酸酐接枝POE、丙烯酸接枝聚丙烯和钛酸酯的组合，它们的重 量比为20:10:1; 所述的阻燃剂为三聚氰胺、聚磷酰胺和硼酸锌的组合，它们的重量比为1:2:1; 所述的阻燃增效剂为三氧化二锑、磷酸锌、阳离子交换树脂粉末和磷酸三乙酯的组合， 它们的重量比为20:3:1:0.5; 所述的成核剂为苯甲酸钠：山梨醇类成核剂的组合，它们的重量比为3:2; 所述的流动改质剂为蒙坦蜡、丙烯酸甘油酯、硅酮粉的组合，它们的重量比为3:2:2; 制备方法包括如下步骤： (1) 将聚丙烯树脂、抗静电剂、十二烷基苯磺酸钠、相容增韧剂、阻燃剂加入搅拌锅1， 100转/分钟，搅拌15分钟； (2) 将阻燃增效剂、抗氧剂、成核剂、流动改质剂、1，6_己二醇二丙烯酸酯、丙烯醇、1/2 的填充剂加入搅拌锅2中，250转/分钟，搅拌8分钟； (3) 将剩余填充剂加入搅拌锅2，120转/分钟，搅拌15分钟； (4) 将搅拌锅1、搅拌锅2中物料分别通过失重式喂料机，送至双螺杆挤出机； (5) 经过造粒机制成所述的无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料。
[0022]实施例2: -种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备 由以下重量份的原料制成： 聚丙烯树脂 70份 抗静电剂 4份 十二烷基苯磺酸钠 0.2份 相容增韧剂 2份 阻燃剂 5份 阻燃增效剂 1.2份 成核剂 0.2份 抗氧剂 〇. 5份 流动改质剂 1份 1，6-己二醇二丙烯酸酯 0.1份 丙烯醇 0.2份 填充剂 5份； 所述的相容增韧剂为马来酸酐接枝POE、丙烯酸接枝聚丙烯和钛酸酯的组合，它们的重 量比为20:10:1; 所述的阻燃剂为三聚氰胺、聚磷酰胺和硼酸锌的组合，它们的重量比为1:2:1; 所述的阻燃增效剂为三氧化二锑、磷酸锌、阳离子交换树脂粉末和磷酸三乙酯的组合， 它们的重量比为20:3:1:0.5; 所述的成核剂为苯甲酸钠：山梨醇类成核剂的组合，它们的重量比为3:2; 所述的流动改质剂为蒙坦蜡、丙烯酸甘油酯、硅酮粉的组合，它们的重量比为3:2:2; 制备方法包括如下步骤： (1) 将聚丙烯树脂、抗静电剂、十二烷基苯磺酸钠、相容增韧剂、阻燃剂加入搅拌锅1，80 转/分钟，搅拌10分钟； (2) 将阻燃增效剂、抗氧剂、成核剂、流动改质剂、1，6_己二醇二丙烯酸酯、丙烯醇、1/2 的填充剂加入搅拌锅2中，300转/分钟，搅拌10分钟； (3) 将剩余填充剂加入搅拌锅2，150转/分钟，搅拌20分钟； (4) 将搅拌锅1、搅拌锅2中物料分别通过失重式喂料机，送至双螺杆挤出机； (5) 经过造粒机制成所述的无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料。
[0023]实施例3-种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备 由以下重量份的原料制成： 聚丙烯树脂 80份 抗静电剂 8份 十二烷基苯磺酸钠 0.4份 相容增韧剂 5份 阻燃剂 9份 阻燃增效剂 2份 成核剂 1.5份 抗氧剂 1. 〇份 流动改质剂 3份 1，6-己二醇二丙烯酸酯 0.5份 丙烯醇 0.4份 填充剂 15份； 所述的相容增韧剂为马来酸酐接枝Ρ0Ε、丙烯酸接枝聚丙烯和钛酸酯的组合，它们的重 量比为20:10:1; 所述的阻燃剂为三聚氰胺、聚磷酰胺和硼酸锌的组合，它们的重量比为1:2:1; 所述的阻燃增效剂为三氧化二锑、磷酸锌、阳离子交换树脂粉末和磷酸三乙酯的组合， 它们的重量比为20:3:1:0.5; 所述的成核剂为苯甲酸钠：山梨醇类成核剂的组合，它们的重量比为3:2; 所述的流动改质剂为蒙坦蜡、丙烯酸甘油酯、硅酮粉的组合，它们的重量比为3:2:2; 制备方法包括如下步骤： (1) 将聚丙烯树脂、抗静电剂、十二烷基苯磺酸钠、相容增韧剂、阻燃剂加入搅拌锅1， 120转/分钟，搅拌20分钟； (2) 将阻燃增效剂、抗氧剂、成核剂、流动改质剂、1，6_己二醇二丙烯酸酯、丙烯醇、1/2 的填充剂加入搅拌锅2中，300转/分钟，搅拌10分钟； (3) 将剩余填充剂加入搅拌锅2，150转/分钟，搅拌20分钟； (4) 将搅拌锅1、搅拌锅2中物料分别通过失重式喂料机，送至双螺杆挤出机； (5) 经过造粒机制成所述的无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料。
[0024]对比例1: 一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备(省略十二烷基硫酸钠） 原料由以下重量份的原料制成： 聚丙烯树脂 75份 抗静电剂 6份 相容增韧剂 3.5份 阻燃剂 7份 阻燃增效剂 1.5份 成核剂 0.9份 抗氧剂 0.6份 流动改质剂 2份 1，6_己二醇二丙烯酸酯 0.3份 丙烯醇 0.3份 填充剂 10份； 其他同实施例1。
[0025]对比例2: -种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备(省略1，6_己二醇二丙烯酸 酯） 原料由以下重量份的原料制成： 聚丙烯树脂 75份 抗静电剂 6份 十二烷基苯磺酸钠 0.3份 相容增韧剂 3.5份 阻燃剂 7份 阻燃增效剂 1.5份 成核剂 0.9份 抗氧剂 0.6份 流动改质剂 2份 丙烯醇 0.3份 填充剂 10份； 其他同实施例1。
[0026]对比例3: -种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备(省略丙烯醇） 原料由以下重量份的原料制成： 聚丙烯树脂 75份 抗静电剂 6份 十二烷基苯磺酸钠 0.3份 相容增韧剂 3.5份 阻燃剂 7份 阻燃增效剂 1.5份 成核剂 0.9份 抗氧剂 0.6份 流动改质剂 2份 1，6_己二醇二丙烯酸酯 0.3份 填充剂 10份； 其他同实施例1。
[0027] 对比例4: 一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备 所述的相容增韧剂为马来酸酐接枝Ρ0Ε、丙烯酸接枝聚丙烯的组合，它们的重量比为 20：10； 其他同实施例1。
[0028] 对比例5: -种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备 所述的阻燃剂为三聚氰胺、聚磷酰胺的组合，它们的重量比为1:2; 其他同实施例1。
[0029] 对比例6: -种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备 所述的阻燃增效剂为三氧化二锑、磷酸锌、阳离子交换树脂粉末的组合，它们的重量比 为20:3:1; 其他同实施例1。
[0030] 对比例7: -种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备 所述的成核剂为苯甲酸钠； 其他同实施例1。
[0031] 对比例8-种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备 所述的流动改质剂为蒙坦蜡、丙烯酸甘油酯的组合，它们的重量比为3:2; 其他同实施例1。
[0032]试验例1力学性能测试 测定实施例1-3以及对比例1-8的拉伸强度和冲击强度，结果见表1。
[0033] 表1本发明性能测试结果
表1的结果表明，本发明实施例1-3具有较强的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度，而对比 例1-8力学性能均显著降低。说明本发明各个组分相互协同。
[0034]试验例2阻燃性能测试 测定实施例1-3以及对比例1-8的阻燃性能，结果见表1。
[0035] 表2本发明阻燃测试结果
表2的结果表明，本发明实施例1-3具有较强的阻燃性能，而对比例1-8阻燃性能显著降 低。
【主权项】
1. 一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成： 聚丙烯树脂 70-80份 抗静电剂 4-8份 十二烷基苯磺酸钠 0.2-0.4份 相容增韧剂 2-5份 阻燃剂 5-9份 阻燃增效剂 1.2 -2份 成核剂 0.2-1.5份 抗氧剂 0.5-1.0份 流动改质剂 1-3份 1，6-己二醇二丙烯酸酯 0.1-0.5份 丙烯醇 0.2-0.4份 填充剂 5-15份。2. 根据权利要求1所述的一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，其特征在于:所述的相 容增韧剂为马来酸酐接枝POE、丙烯酸接枝聚丙烯和钛酸酯的组合，它们的重量比为20:10: 1〇3. 根据权利要求1所述的一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，其特征在于:所述的阻 燃剂为三聚氰胺、聚磷酰胺和硼酸锌的组合，它们的重量比为1:2:1。4. 根据权利要求1所述的一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，其特征在于:所述的阻 燃增效剂为三氧化二锑、磷酸锌、阳离子交换树脂粉末和磷酸三乙酯的组合，它们的重量比 为20:3:1:0.5。5. 根据权利要求1所述的一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，其特征在于:所述的成 核剂为苯甲酸钠：山梨醇类成核剂的组合，它们的重量比为3:2。6. 根据权利要求1所述的一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，其特征在于:所述的抗 氧剂为铜离子卤化物、酚类、硫醚类或亚磷酸酯类抗氧化剂中的一种或几种的组合物。7. 根据权利要求1所述的一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，其特征在于:所述的流 动改质剂为蒙坦蜡、丙烯酸甘油酯、硅酮粉的组合，它们的重量比为3:2:2。8. 根据权利要求1所述的一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料，其特征在于:所述填充 剂为滑石粉、碳酸钙、云母中的一种。9. 一种如权利要求1所述的无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备方法，其特征在于 包括如下步骤： (1) 将聚丙烯树脂、抗静电剂、十二烷基苯磺酸钠、相容增韧剂、阻燃剂加入搅拌锅1， 80-120转/分钟，搅拌10-20分钟； (2) 将阻燃增效剂、抗氧剂、成核剂、流动改质剂、1，6_己二醇二丙烯酸酯、丙烯醇、1/2 的填充剂加入搅拌锅2中，200-300转/分钟，搅拌5-10分钟； (3) 将剩余填充剂加入搅拌锅2，100-150转/分钟，搅拌10-20分钟； (4) 将搅拌锅1、搅拌锅2中物料分别通过失重式喂料机，送至双螺杆挤出机； (5) 经过造粒机制成所述的无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料。10. 根据权利要求9所述的一种无卤阻燃薄壁电容用聚丙烯材料的制备方法，其特征在
【文档编号】C08K5/3492GK106009273SQ201610473267
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】储翠平
【申请人】储翠平