技术领域：
：本发明涉及塑料制品
技术领域：
，具体涉及一种聚丙烯家电塑料制品加工用阻燃助剂。
背景技术：
：：聚丙烯，是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂。一般工业生产的聚丙烯树脂中，等规结构含量约为95％，其余为无规或间规聚丙烯。工业产品以等规物为主要成分，聚丙烯也包括丙烯与少量乙烯的共聚物在内。通常为半透明无色固体，无臭无毒。由于结构规整而高度结晶化，故熔点可高达167℃。耐热、耐腐蚀，制品可用蒸汽消毒是其突出优点；并且密度小，是目前最轻的通用塑料。缺点是耐低温冲击性、抗老化性和阻燃性差，尤其因氧指数低(只有17.4)所以容易燃烧，且燃烧发热量大，产生大量熔滴，极易传播火焰。由于聚丙烯的单体中没有活性基团，反应型阻燃剂对它不适用，只能采用添加型阻燃体系。目前，用于聚丙烯的阻燃剂有以下几大体系：卤系阻燃剂、无机阻燃剂、硅系阻燃剂、膨胀型阻燃剂。阻燃聚丙烯在家电中主要用于电视机偏转线圈、各种电器内部结构件和插接件及外壳等部件，家电用阻燃聚丙烯所选用的阻燃剂多为溴系阻燃剂。溴系阻燃剂阻燃效能好、添加量少、加工性能优良，对聚丙烯塑料的物理、机械性能影响小，因此溴系阻燃剂已经成为世界上发展最快、品种最多、产量最大、应用范围最广的有机阻燃剂之一。但溴系阻燃剂在高温及燃烧时易产生毒性物质，并且小分子溴系阻燃剂因其易析出、易迁移、热稳定差等缺点给环境造成极大地危害。技术实现要素：：本发明所要解决的技术问题在于提供一种添加量在1.5wt％时即可发挥优异阻燃性能且不会影响力学性能的聚丙烯家电塑料制品加工用阻燃助剂。本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：一种聚丙烯家电塑料制品加工用阻燃助剂，由如下重量份数的原料制成：超细聚四氟乙烯粉末5-10份、陶瓷微粉5-10份、氯化聚氯乙烯5-10份、氢化蓖麻油酸1-5份、丙烯酸-2,3-环氧丙酯1-5份、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚0.5-3份、纳米氧化锆0.1-2份；其制备方法包括如下步骤：(1)将氯化聚氯乙烯加入混炼机中，于熔融状态混炼2-3min，再加入丙烯酸-2,3-环氧丙酯和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，继续熔融混炼5-10min，静置5-10min后再次熔融混炼5-10min，出料后自然冷却至室温，并经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，即得改性氯化聚氯乙烯；(2)向超细聚四氟乙烯粉末中加入改性氯化聚氯乙烯和氢化蓖麻油酸，充分混合后经真空压缩成块，并于-10℃环境中密封静置3-5h，再经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，将所得颗粒加热至熔融状态后加入陶瓷微粉和纳米氧化锆，继续保温搅拌10-15min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得阻燃助剂。所述陶瓷微粉经过改性处理，其改性方法为：先将陶瓷微粉置于120-125℃环境中干燥至恒重，再加入甲基丙烯酸缩水甘油酯和n-羟乙基丙烯酰胺，继续在120-125℃下保温搅拌30min，并以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置15min，然后加入钛酸酯偶联剂tmc-102和二茂铁，再次加热至120-125℃保温搅拌30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得改性陶瓷微粉。所述陶瓷微粉、甲基丙烯酸缩水甘油酯、n-羟乙基丙烯酰胺、钛酸酯偶联剂tmc-102和二茂铁的重量比为10-15:1-5:1-5:0.5-1:0.05-0.5。所述氢化蓖麻油酸经过改性处理，其改性方法为：先将氢化蓖麻油酸以3℃/min的加热速度加热至熔融状态保温搅拌5min，再加入二甲基丙烯酸锌和双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波处理器微波处理5min，间隔5min后继续微波处理5min，间隔5min后再次微波处理5min，如此反复使总微波处理时间达到30min，微波处理结束后向所得混合物中加入等重量的45-50℃水，并于45-50℃下保温搅拌15min，静置1h后过滤，所得滤渣于65-70℃烘箱中干燥至恒重，最后经超微粉碎机制成微粉，即得改性氢化蓖麻油酸。所述氢化蓖麻油酸、二甲基丙烯酸锌和双丙酮丙烯酰胺的重量比为5-10:0.5-3:0.5-3。所述微波处理器的微波频率2450mhz、输出功率700w。甲基丙烯酸缩水甘油酯与n-羟乙基丙烯酰胺经共聚反应生成丙烯酸树脂，丙烯酸树脂于高温条件下在陶瓷微粉的结构表面成膜，通过提高陶瓷微粉与聚丙烯之间的共混相容性以促进陶瓷微粉在聚丙烯中的均匀分散，从而利于陶瓷微粉发挥阻燃性能。二甲基丙烯酸锌与双丙酮丙烯酰胺经共聚反应生成含有酮羰基的阻燃聚合物，从而通过物理交联改性赋予氢化蓖麻油酸一定的阻燃性能，并借助氢化蓖麻油酸与聚丙烯的相容性来提高聚丙烯的阻燃性能。本发明的有益效果是：本发明以超细聚四氟乙烯粉末、陶瓷微粉、氯化聚氯乙烯作为主料，辅以多种添加剂并协以改性手段制得阻燃助剂，该阻燃助剂适用于聚丙烯家电塑料制品的阻燃加工，在其添加量在1.5wt％时即可发挥优异阻燃性能，显著提高氧指数，降低无焰燃烧烟密度；同时该阻燃助剂的添加不会影响塑料制品的力学性能，甚至会提高力学性能，从而改善聚丙烯家电塑料制品的综合使用性能。具体实施方式：为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。实施例1(1)将5g氯化聚氯乙烯加入混炼机中，于熔融状态混炼3min，再加入1g丙烯酸-2,3-环氧丙酯和0.5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，继续熔融混炼10min，静置5min后再次熔融混炼10min，出料后自然冷却至室温，并经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，即得改性氯化聚氯乙烯；(2)向10g超细聚四氟乙烯粉末中加入改性氯化聚氯乙烯和3g氢化蓖麻油酸，充分混合后经真空压缩成块，并于-10℃环境中密封静置3h，再经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，将所得颗粒加热至熔融状态后加入10g陶瓷微粉和0.5g纳米氧化锆，继续保温搅拌15min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得阻燃助剂。实施例2(1)将10g氯化聚氯乙烯加入混炼机中，于熔融状态混炼3min，再加入3g丙烯酸-2,3-环氧丙酯和1g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，继续熔融混炼10min，静置5min后再次熔融混炼10min，出料后自然冷却至室温，并经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，即得改性氯化聚氯乙烯；(2)向10g超细聚四氟乙烯粉末中加入改性氯化聚氯乙烯和5g氢化蓖麻油酸，充分混合后经真空压缩成块，并于-10℃环境中密封静置3h，再经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，将所得颗粒加热至熔融状态后加入5g陶瓷微粉和0.5g纳米氧化锆，继续保温搅拌15min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得阻燃助剂。实施例3(1)将5g氯化聚氯乙烯加入混炼机中，于熔融状态混炼3min，再加入1g丙烯酸-2,3-环氧丙酯和0.5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，继续熔融混炼10min，静置5min后再次熔融混炼10min，出料后自然冷却至室温，并经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，即得改性氯化聚氯乙烯；(2)向10g超细聚四氟乙烯粉末中加入改性氯化聚氯乙烯和3g氢化蓖麻油酸，充分混合后经真空压缩成块，并于-10℃环境中密封静置3h，再经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，将所得颗粒加热至熔融状态后加入10g陶瓷微粉和0.5g纳米氧化锆，继续保温搅拌15min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得阻燃助剂。氢化蓖麻油酸的改性：先将8g氢化蓖麻油酸以3℃/min的加热速度加热至熔融状态保温搅拌5min，再加入1g二甲基丙烯酸锌和0.5g双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波频率2450mhz、输出功率700w的微波处理器微波处理5min，间隔5min后继续微波处理5min，间隔5min后再次微波处理5min，如此反复使总微波处理时间达到30min，微波处理结束后向所得混合物中加入等重量的45-50℃水，并于45-50℃下保温搅拌15min，静置1h后过滤，所得滤渣于65-70℃烘箱中干燥至恒重，最后经超微粉碎机制成微粉，即得改性氢化蓖麻油酸。实施例4(1)将10g氯化聚氯乙烯加入混炼机中，于熔融状态混炼3min，再加入3g丙烯酸-2,3-环氧丙酯和1g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，继续熔融混炼10min，静置5min后再次熔融混炼10min，出料后自然冷却至室温，并经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，即得改性氯化聚氯乙烯；(2)向10g超细聚四氟乙烯粉末中加入改性氯化聚氯乙烯和5g氢化蓖麻油酸，充分混合后经真空压缩成块，并于-10℃环境中密封静置3h，再经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，将所得颗粒加热至熔融状态后加入5g陶瓷微粉和0.5g纳米氧化锆，继续保温搅拌15min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得阻燃助剂。陶瓷微粉的改性：先将10g陶瓷微粉置于120-125℃环境中干燥至恒重，再加入2g甲基丙烯酸缩水甘油酯和2gn-羟乙基丙烯酰胺，继续在120-125℃下保温搅拌30min，并以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置15min，然后加入0.5g钛酸酯偶联剂tmc-102和0.05g二茂铁，再次加热至120-125℃保温搅拌30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得改性陶瓷微粉。实施例5(1)将5g氯化聚氯乙烯加入混炼机中，于熔融状态混炼3min，再加入1g丙烯酸-2,3-环氧丙酯和0.5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，继续熔融混炼10min，静置5min后再次熔融混炼10min，出料后自然冷却至室温，并经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，即得改性氯化聚氯乙烯；(2)向10g超细聚四氟乙烯粉末中加入改性氯化聚氯乙烯和3g氢化蓖麻油酸，充分混合后经真空压缩成块，并于-10℃环境中密封静置3h，再经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，将所得颗粒加热至熔融状态后加入10g陶瓷微粉和0.5g纳米氧化锆，继续保温搅拌15min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得阻燃助剂。陶瓷微粉的改性：先将15g陶瓷微粉置于120-125℃环境中干燥至恒重，再加入3g甲基丙烯酸缩水甘油酯和3gn-羟乙基丙烯酰胺，继续在120-125℃下保温搅拌30min，并以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置15min，然后加入0.5g钛酸酯偶联剂tmc-102和0.1g二茂铁，再次加热至120-125℃保温搅拌30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得改性陶瓷微粉。氢化蓖麻油酸的改性：先将8g氢化蓖麻油酸以3℃/min的加热速度加热至熔融状态保温搅拌5min，再加入1g二甲基丙烯酸锌和0.5g双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波频率2450mhz、输出功率700w的微波处理器微波处理5min，间隔5min后继续微波处理5min，间隔5min后再次微波处理5min，如此反复使总微波处理时间达到30min，微波处理结束后向所得混合物中加入等重量的45-50℃水，并于45-50℃下保温搅拌15min，静置1h后过滤，所得滤渣于65-70℃烘箱中干燥至恒重，最后经超微粉碎机制成微粉，即得改性氢化蓖麻油酸。实施例6(1)将10g氯化聚氯乙烯加入混炼机中，于熔融状态混炼3min，再加入3g丙烯酸-2,3-环氧丙酯和1g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，继续熔融混炼10min，静置5min后再次熔融混炼10min，出料后自然冷却至室温，并经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，即得改性氯化聚氯乙烯；(2)向10g超细聚四氟乙烯粉末中加入改性氯化聚氯乙烯和5g氢化蓖麻油酸，充分混合后经真空压缩成块，并于-10℃环境中密封静置3h，再经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，将所得颗粒加热至熔融状态后加入5g陶瓷微粉和0.5g纳米氧化锆，继续保温搅拌15min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得阻燃助剂。陶瓷微粉的改性：先将10g陶瓷微粉置于120-125℃环境中干燥至恒重，再加入2g甲基丙烯酸缩水甘油酯和2gn-羟乙基丙烯酰胺，继续在120-125℃下保温搅拌30min，并以5℃/min的降温速度降温至0-5℃保温静置15min，然后加入0.5g钛酸酯偶联剂tmc-102和0.05g二茂铁，再次加热至120-125℃保温搅拌30min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得改性陶瓷微粉。氢化蓖麻油酸的改性：先将10g氢化蓖麻油酸以3℃/min的加热速度加热至熔融状态保温搅拌5min，再加入2g二甲基丙烯酸锌和1g双丙酮丙烯酰胺，充分混合后利用微波频率2450mhz、输出功率700w的微波处理器微波处理5min，间隔5min后继续微波处理5min，间隔5min后再次微波处理5min，如此反复使总微波处理时间达到30min，微波处理结束后向所得混合物中加入等重量的45-50℃水，并于45-50℃下保温搅拌15min，静置1h后过滤，所得滤渣于65-70℃烘箱中干燥至恒重，最后经超微粉碎机制成微粉，即得改性氢化蓖麻油酸。对照例1向10g超细聚四氟乙烯粉末中加入5g氯化聚氯乙烯和3g氢化蓖麻油酸，充分混合后经真空压缩成块，并于-10℃环境中密封静置3h，再经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，将所得颗粒加热至熔融状态后加入10g陶瓷微粉和0.5g纳米氧化锆，继续保温搅拌15min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得阻燃助剂。对照例2(1)将5g氯化聚氯乙烯加入混炼机中，于熔融状态混炼3min，再加入1g丙烯酸-2,3-环氧丙酯和0.5g三羟甲基丙烷三缩水甘油醚，继续熔融混炼10min，静置5min后再次熔融混炼10min，出料后自然冷却至室温，并经粉碎机制成粒度2-4mm的颗粒，即得改性氯化聚氯乙烯；、(2)向10g超细聚四氟乙烯粉末中加入改性氯化聚氯乙烯、3g氢化蓖麻油酸、10g陶瓷微粉和0.5g纳米氧化锆，加热至熔融状态保温搅拌15min，所得混合物自然冷却至室温，最后经超微粉碎机制成微粉，即得阻燃助剂。实施例7将实施例1-6、对照例1-2所制阻燃助剂按照表1所示配比用于加工聚丙烯家电塑料制品，并测定加工所制聚丙烯家电塑料制品的使用性能，结果如表2所示。设置以磷酸三(2,3-二氯丙基)酯作为阻燃助剂的对照例3、以十溴二苯醚作为阻燃助剂的对照例4、以氢氧化铝作为阻燃助剂的对照例5、不添加阻燃助剂的空白例。其中，abs是指丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。聚丙烯家电塑料制品的加工工艺如下：(1)主料预热：将聚丙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混合后以5℃/min的升温速度预热至85-95℃保温搅拌10min；(2)原料混合：向预热后的主料中加入硫酸钡、聚丙烯蜡、阻燃剂和松节油，充分混合，并于85-95℃下保温搅拌15min；(3)注塑机和注塑模具预热：将注塑机预热至195-205℃保温15min，注塑模具中的定模预热到70-80℃、动模预热到45-55℃保温15min；(4)注塑成型：将混合好的原料加入注塑机中，并加热至熔融状态，将熔融的原料注射到注塑模具中，注射结束后保压处理，经自然冷却后脱模，即得聚丙烯家电塑料制品。注射过程分为四个阶段：第一阶段注射压力100±5bar，注射到产品体积的20-25％；第二阶段注射压力110±5bar，注射到产品体积的50-55％；第三阶段注射压力100±5bar，注射到产品体积的80-85％；第四阶段注射压力90±5bar，注射到产品体积的96-98％；所述保压过程分为三个阶段：第一阶段保压压力50±5bar，保压15s；第二阶段保压压力30±5bar，保压10s；第三阶段保压压力10±5bar，保压10s。表1聚丙烯家电塑料制品的原料配比(单位：kg)表2聚丙烯家电塑料制品的使用性能组号冲击强度j/m弯曲模量gpa氧指数％无焰燃烧烟密度实施例1185.12.0536.263实施例2187.02.0936.362实施例3195.82.2337.858实施例4204.62.4738.454实施例5213.92.7839.551实施例6216.22.7139.851对照例1164.51.6934.171对照例2151.71.2532.378对照例3159.41.1633.781对照例4151.21.1432.584对照例5145.71.1231.862空白例158.31.1421.465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。当前第1页12