一种pp阻燃母粒及加工方法
技术领域
1.本发明涉及阻燃技术领域，具体为一种pp阻燃母粒及加工方法。
背景技术：
2.pp阻燃母粒,就是就是pp阻燃剂与载体通过造粒机而成的粒子,pp阻燃母粒分为，无机阻燃母粒，和无卤阻燃母粒与磷溴复合阻燃阻燃母粒，磷溴复合阻燃阻燃母粒不得不说是最高效的产品，添加量低共聚型的pp材料只要不到4％，无析出，可配任何色，不影响材的力学性能。pp阻燃母粒可分为注塑级,拉丝级,挤出级,pp阻燃母粒目前已经成为聚丙烯阻燃改性通常采用的产品，其特性也得以加强，优势得以彰显，工艺成熟，亲和力极佳在与聚丙烯配伍使用经熔融共混完全可以得到均匀稳定的分散体系，既降低了对材料物性的恶化，又使阻燃元素得到充分的利用，阻燃效率达到极致耐迁移性好，使用后长期放置也不会出现冒霜现象。优良的耐候性，长期空气中放置也不会变黄、不失效。
3.常见的含卤阻燃剂制成的阻燃pp母粒，在燃烧发挥效能的同时，会释放出污染环境、危害人体健康的烟和腐蚀性气体，这些腐蚀性气体对建筑物及设备的破坏甚至超过火灾本身，更严重的是某些溴系阻燃剂燃烧或热裂时，会形成有毒的致癌物多溴代二苯并二嗯烷及多溴代二苯并呋喃，并且传统的阻燃pp母粒的抑烟效果不好。
技术实现要素：
4.(一)解决的技术问题
5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种pp阻燃母粒及加工方法，解决了传统消毒剂会刺激皮肤，并且有刺激性气味的问题。
6.(二)技术方案
7.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种pp阻燃母粒，包括以下重量份原料：碳酸氢钠15～18份、氢氧化镁20～33份、氢氧化铝16～24份、热稳定剂3～5份、阻燃增效剂3～5份、聚丙烯20～25份、多聚磷酸铵7～9份、天然石墨11～14份。
8.优选的，所述热稳定剂包括巯基化物、二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅和二盐基亚磷酸铅中的一种或几种。
9.优选的，所述阻燃增效剂包括三氧化二锑、硼酸锌、红磷中的一种或几种。
10.优选的，一种pp阻燃母粒及加工方法，包括以下加工步骤：
11.s1.原料加工
12.③
.首先将天然石墨与浓硫酸中按1:1.5的比例混合，将天然石墨进行酸化处理，然后将酸化的天然石墨加入清水中水洗，过滤去杂，再将水洗去杂后天然石墨加入烘干设备内烘干，最后将烘干后的天然石墨加入加热设备，在900～1000℃下膨化制得可膨胀石墨备用；
13.④
.将聚丙烯加入烘干设备，在70～110℃下烘干2～3h，获得干燥的聚丙烯备用；
14.s2.原料混合
15.按配比将碳酸氢钠、氢氧化镁、氢氧化铝、多聚磷酸铵、天然石墨加入搅拌机中，以1000～1500r/min的转速高速搅拌混合8～12min，并在搅拌混合的过程中加入配比的阻燃增效剂，得到复配阻燃剂备用；
16.按配比将聚丙烯和热稳定剂加入搅拌机中，先以800～1000r/min的转速搅拌混合5～7min，然后在加入复配的助燃剂，并将搅拌机的转速调至1500～2000r/min的转速高速搅拌混合10～15min，得到一种pp阻燃母粒的原料混合物；
17.s3.造粒成型
18.将步骤s2中得到的一种pp阻燃母粒的原料混合物加入到双螺杆挤出机中，调节挤出机的驱动电机转速为600～800r/min，进料口的电机转速为400～500r/min，模具头的温度为150～200℃，进行挤出；
19.再将挤出的一种pp阻燃母粒的原料混合物加入造粒机中进行造粒，最后再加入烘干设备，在50～70℃下烘干7～10h，即得到一种pp阻燃母粒成品；
20.s4.包装存储
21.将步骤s3中烘干的一种pp阻燃母粒成品在室温下冷却5～8h，再使用包装机装袋密封，并在阴凉干燥处保存。
22.优选的，所述天然石墨的烘干温度为80～110℃，烘干时间为5～6h。
23.优选的，所述步骤s1中聚丙烯的水分含量控制在0.05％以下。
24.(三)有益效果
25.本发明提供了一种pp阻燃母粒及加工方法。具备以下有益效果：
26.1、本发明通过可膨胀石墨在220℃时开始轻微膨胀，在230-280℃时迅速膨胀，之后体积可达原来的100～250倍，可膨胀石墨在膨胀过程中释放夹层中的酸根离子，促进脱水碳化，并能结合燃烧产生的自由基从而中断链反应，在膨胀过程中还能大量吸热，降低了体系的温度，并在高聚物表面形成坚韧的炭层，将可燃物与热源隔开，通过可膨胀石墨与碳酸氢钠、氢氧化镁、氢氧化铝和多聚磷酸铵复合使用，能产生协调作用达到阻燃目的，而且高温燃烧不会释放污染环境和危害人体健康的腐蚀性气体。
27.2、本发明通过氢氧化镁、氢氧化铝高温时受热分解，吸收大量热量，降低火焰温度，同时分解释放出水蒸气，可以起到稀释可燃气体的作用，分解后生成的金属氧化物具有极高的比表面积，可吸收烟和可燃挥发物质，同时覆盖在材料表面，形成保护层延缓或阻止燃烧进行。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.实施例一：
30.本发明实施例提供一种pp阻燃母粒，包括以下重量份原料：碳酸氢钠15份、氢氧化镁20份、氢氧化铝16份、热稳定剂3份、阻燃增效剂3份、聚丙烯20份、多聚磷酸铵7份、天然石墨11份。
31.聚磷酸铵是一种性能良好的无机阻燃剂，比有机阻燃剂价廉，毒性低，热稳定性好，可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。
32.热稳定剂包括巯基化物、二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅和二盐基亚磷酸铅中的一种或几种。
33.阻燃增效剂包括三氧化二锑、硼酸锌、红磷中的一种或几种。
34.一种pp阻燃母粒及加工方法，包括以下加工步骤：
35.s1.原料加工
36.①
.首先将天然石墨与浓硫酸中按1:1.5的比例混合，将天然石墨进行酸化处理，然后将酸化的天然石墨加入清水中水洗，过滤去杂，再将水洗去杂后天然石墨加入烘干设备内烘干，最后将烘干后的天然石墨加入加热设备，在900℃下膨化制得可膨胀石墨备用；
37.②
.将聚丙烯加入烘干设备，在70℃下烘干2h，获得干燥的聚丙烯备用；
38.可膨胀石墨在220℃时开始轻微膨胀，在230-280℃时迅速膨胀，之后体积可达原来的100～250倍，可膨胀石墨在膨胀过程中释放夹层中的酸根离子，促进脱水碳化，并能结合燃烧产生的自由基从而中断链反应，在膨胀过程中还能大量吸热，降低了体系的温度，并在高聚物表面形成坚韧的炭层，将可燃物与热源隔开，通过可膨胀石墨与碳酸氢钠、氢氧化镁、氢氧化铝和多聚磷酸铵复合使用，能产生协调作用达到阻燃目的，而且高温燃烧不会释放污染环境和危害人体健康的腐蚀性气体；
39.氢氧化镁、氢氧化铝高温时受热分解，吸收大量热量，降低火焰温度，同时分解释放出水蒸气，可以起到稀释可燃气体的作用，分解后生成的金属氧化物具有极高的比表面积，可吸收烟和可燃挥发物质，同时覆盖在材料表面，形成保护层延缓或阻止燃烧进行；
40.s2.原料混合
41.按配比将碳酸氢钠、氢氧化镁、氢氧化铝、多聚磷酸铵、天然石墨加入搅拌机中，以1000r/min的转速高速搅拌混合8min，并在搅拌混合的过程中加入配比的阻燃增效剂，得到复配阻燃剂备用；
42.按配比将聚丙烯和热稳定剂加入搅拌机中，先以800r/min的转速搅拌混合5min，然后在加入复配的助燃剂，并将搅拌机的转速调至1500r/min的转速高速搅拌混合10min，得到一种pp阻燃母粒的原料混合物；
43.s3.造粒成型
44.将步骤s2中得到的一种pp阻燃母粒的原料混合物加入到双螺杆挤出机中，调节挤出机的驱动电机转速为600r/min，进料口的电机转速为400r/min，模具头的温度为150℃，进行挤出；
45.再将挤出的一种pp阻燃母粒的原料混合物加入造粒机中进行造粒，最后再加入烘干设备，在50℃下烘干7h，即得到一种pp阻燃母粒成品；
46.s4.包装存储
47.将步骤s3中烘干的一种pp阻燃母粒成品在室温下冷却5～8h，再使用包装机装袋密封，并在阴凉干燥处保存。
48.天然石墨的烘干温度为80℃，烘干时间为5h。
49.步骤s1中聚丙烯的水分含量控制在0.05％以下。
50.实施例二：
51.本发明实施例提供一种pp阻燃母粒，包括以下重量份原料：碳酸氢钠18份、氢氧化镁33份、氢氧化铝24份、热稳定剂5份、阻燃增效剂5份、聚丙烯25份、多聚磷酸铵9份、天然石墨14份。
52.聚磷酸铵是一种性能良好的无机阻燃剂，比有机阻燃剂价廉，毒性低，热稳定性好，可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。
53.热稳定剂包括巯基化物、二盐基硬脂酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅和二盐基亚磷酸铅中的一种或几种。
54.阻燃增效剂包括三氧化二锑、硼酸锌、红磷中的一种或几种。
55.一种pp阻燃母粒及加工方法，包括以下加工步骤：
56.s1.原料加工
57.①
.首先将天然石墨与浓硫酸中按1:1.5的比例混合，将天然石墨进行酸化处理，然后将酸化的天然石墨加入清水中水洗，过滤去杂，再将水洗去杂后天然石墨加入烘干设备内烘干，最后将烘干后的天然石墨加入加热设备，在1000℃下膨化制得可膨胀石墨备用；
58.②
.将聚丙烯加入烘干设备，在110℃下烘干3h，获得干燥的聚丙烯备用；
59.可膨胀石墨在220℃时开始轻微膨胀，在230-280℃时迅速膨胀，之后体积可达原来的100～250倍，可膨胀石墨在膨胀过程中释放夹层中的酸根离子，促进脱水碳化，并能结合燃烧产生的自由基从而中断链反应，在膨胀过程中还能大量吸热，降低了体系的温度，并在高聚物表面形成坚韧的炭层，将可燃物与热源隔开，通过可膨胀石墨与碳酸氢钠、氢氧化镁、氢氧化铝和多聚磷酸铵复合使用，能产生协调作用达到阻燃目的，而且高温燃烧不会释放污染环境和危害人体健康的腐蚀性气体；
60.氢氧化镁、氢氧化铝高温时受热分解，吸收大量热量，降低火焰温度，同时分解释放出水蒸气，可以起到稀释可燃气体的作用，分解后生成的金属氧化物具有极高的比表面积，可吸收烟和可燃挥发物质，同时覆盖在材料表面，形成保护层延缓或阻止燃烧进行；
61.s2.原料混合
62.按配比将碳酸氢钠、氢氧化镁、氢氧化铝、多聚磷酸铵、天然石墨加入搅拌机中，以1500r/min的转速高速搅拌混合12min，并在搅拌混合的过程中加入配比的阻燃增效剂，得到复配阻燃剂备用；
63.按配比将聚丙烯和热稳定剂加入搅拌机中，先以1000r/min的转速搅拌混合7min，然后在加入复配的助燃剂，并将搅拌机的转速调至2000r/min的转速高速搅拌混合15min，得到一种pp阻燃母粒的原料混合物；
64.s3.造粒成型
65.将步骤s2中得到的一种pp阻燃母粒的原料混合物加入到双螺杆挤出机中，调节挤出机的驱动电机转速为800r/min，进料口的电机转速为500r/min，模具头的温度为200℃，进行挤出；
66.再将挤出的一种pp阻燃母粒的原料混合物加入造粒机中进行造粒，最后再加入烘干设备，在70℃下烘干10h，即得到一种pp阻燃母粒成品；
67.s4.包装存储
68.将步骤s3中烘干的一种pp阻燃母粒成品在室温下冷却8h，再使用包装机装袋密封，并在阴凉干燥处保存。
69.天然石墨的烘干温度为110℃，烘干时间为6h。
70.步骤s1中聚丙烯的水分含量控制在0.05％以下。
71.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。