本發(fā)明涉及阻燃抗靜電聚丙烯材料領(lǐng)域，具體地，涉及一種阻燃抗靜電聚丙烯組合物、阻燃抗靜電聚丙烯材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
阻燃、抗靜電聚丙烯組合物由于其優(yōu)異的阻燃性能、抗靜電性能而在礦山、化工、油氣輸送等各個領(lǐng)域得得到廣泛的應(yīng)用。由于聚丙烯材料本身屬于易燃及絕緣性材料，通常的方法是向其體系中添加一定含量的阻燃劑和抗靜電劑來滿足其制品的阻燃、抗靜電性能要求，但大量添加劑的使用會對聚丙烯材料本身的機械性能如韌性等造成很大幅度的下降。
在現(xiàn)有技術(shù)中，采用十溴二苯乙烷和三氧化二銻協(xié)效體系作為阻燃劑，采用導(dǎo)電碳黑作為永久抗靜電劑，以對聚合物進行改性是制備阻燃、抗靜電的聚丙烯組合物比較常用的方法。但是由于兩者的添加量均較大，其中阻燃劑組合約為10～30份，導(dǎo)電炭黑為5～20份，且形貌不同，在樹脂基體中不易分散均勻，并形成應(yīng)力中心或缺陷，導(dǎo)致沖擊強度和斷裂伸長率降低。在已公開的專利中，滿足礦用阻燃、抗靜電要求的聚丙烯組合物的缺口沖擊強度均在30kj/m2以下，其中大部分在10kj/m2以下。
cn101220183a公開了一種環(huán)保阻燃抗靜電聚丙烯材料，組成按重量配比(份)為：pp樹脂100、阻燃劑30～50、阻燃協(xié)效劑10～20、填充劑40～60、抗靜電劑10～30和潤滑分散劑1～10。采用高流動性均聚聚丙烯樹脂為基體材料，十溴二苯乙烷和三氧化二銻分別為阻燃劑和阻燃協(xié)效劑及導(dǎo)電炭黑作為抗靜電劑，通過物理熔融共混，制備的阻燃抗靜電聚丙烯材料的缺口沖擊強度為在7～12kj/m2范圍內(nèi)。
cn103160027a公開了一種v-0阻燃抗靜電聚丙烯材料，由含有以下重量份組分制成：聚丙烯、溴銻阻燃劑、阻燃協(xié)效劑、阻燃母粒、抗靜電填料、抗氧劑和潤滑劑。其未添加填料的實施例的缺口沖擊強度僅為87j/m，相當(dāng)于8.9kj/m2。
cn1962739a公開了一種增強增韌阻燃聚烯烴樹脂組合物，以聚烯烴樹脂為100重量份數(shù)計，包括組分：9～20重量份數(shù)的溴系阻燃劑、3～8重量份數(shù)的協(xié)同阻燃劑、3～12重量份數(shù)的抗熔滴劑，溴系阻燃劑為十溴二苯乙烷和/或八溴醚與六溴環(huán)十二烷的混合物，六溴環(huán)十二烷的熱分解溫度為200℃以上，十溴二苯乙烷和/或八溴醚與六溴環(huán)十二烷的重量比為2：1～1：2；協(xié)同阻燃劑為三氧化二銻；抗熔滴劑的平均粒徑為1000nm以下，為有機蒙托土、高嶺土和粘土中的至少一種。該組合物具有較高的缺口沖擊強度，為26kj/m2，但表面電阻較高，其較高的韌性是靠犧牲材料的抗靜電性能來實現(xiàn)的，其材料不能滿足礦用聚合物制品要求。
目前，采用填充礦物油和增塑劑等方法可以提高材料的韌性，但所添加的低分子量材料容易遷移到材料表面，造成外觀變差和性能的不穩(wěn)定。另外，通過添加一定量的增韌劑也可以有效改性雙抗tpo的韌性和拉伸性能，但大量的增韌劑也會會造成體系加工流動性的下降而限制其廣泛應(yīng)用。而工業(yè)中，為了改善體系的加工流動性。常采用添加適量的降溫母?；虻头肿泳酆衔锏姆椒?，但是該方法往往會造成材料的韌性大幅度的下降。
因此，希望雙抗tpo材料不僅滿足其阻燃、抗靜電要求，同時還具有較高的沖擊強度和可控的加工流動性，獲得在阻燃性能、抗靜電性能、力學(xué)性能及加工性能上的統(tǒng)一。
cn103923369a中公開了一種無鹵素聚烯烴樹脂組合物，包括25～75重量％的聚烯烴樹脂，15～65重量％的無鹵素阻燃劑和5～10重量％的抗靜電劑。還可以進一步含有熱塑性彈性體樹脂和增容劑等，但未有引發(fā)劑，制 得材料中未有交聯(lián)部分。
cn104804356a公開了一種阻燃抗靜電組合物，含有丙烯基聚合物、阻燃劑和抗靜電劑，丙烯基聚合物為丙烯均聚物和丙烯嵌段共聚物中的至少一種與丙烯無規(guī)共聚物的組合。還可以進一步含有增韌劑。同樣未含有引發(fā)劑，制得材料中未有交聯(lián)部分。制得的材料的阻燃劑和抗靜電劑滿足mt113-1995規(guī)定的要求，且具有較高的韌性，其缺口抗沖強度一般在20kj/m2，但該阻燃抗靜電聚丙烯的加工流動性較低(mi＜2.0)。
因此，高性能的聚丙烯阻燃、抗靜電組合物不僅應(yīng)該具有較高的阻燃性能和抗靜電性能，而且還應(yīng)具有較高的力學(xué)性能(如缺口沖擊強度)及加工流動性(mi)。而現(xiàn)有技術(shù)的阻燃抗靜電聚丙烯材料都能滿足基本的阻燃、抗靜電性能，但是少部分能滿足高缺口沖擊強度的材料卻同時造成了加工流動性的降低，即呈現(xiàn)出雙抗聚丙烯材料的韌性和流動性呈現(xiàn)反比的趨勢規(guī)律。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了如何解決現(xiàn)有阻燃抗靜電聚丙烯材料不能同時改進阻燃抗靜電性能與力學(xué)性能及加工性能的問題，提供一種阻燃抗靜電聚丙烯組合物、阻燃抗靜電聚丙烯材料及其制備方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種阻燃抗靜電聚丙烯組合物，其中，該組合物包括：聚丙烯、聚烯烴彈性體、引發(fā)劑、阻燃劑、抗靜電劑和助劑；其中，以所述聚烯烴彈性體的總量為基準(zhǔn)，所述聚烯烴彈性體中乙烯基結(jié)構(gòu)的含量為20～70質(zhì)量％，丙烯基結(jié)構(gòu)的含量為15～75質(zhì)量％。
本發(fā)明還提供了一種將本發(fā)明的組合物制成阻燃抗靜電聚丙烯材料的方法，包括：(1)將聚丙烯與阻燃劑制成阻燃劑母粒；(2)將聚烯烴彈性體與抗靜電劑制成抗靜電母粒；(3)將所述阻燃劑母粒、抗靜電母粒、引發(fā)劑 和助劑制成阻燃抗靜電聚丙烯材料，其中，步驟(3)中制成阻燃抗靜電聚丙烯材料的加工溫度為160～220℃，優(yōu)選為180～210℃。
本發(fā)明還提供了一種由本發(fā)明的方法制得的阻燃抗靜電聚丙烯材料，其中，該材料的二甲苯不溶物含量為0.1～10重量％。
通過本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯組合物中加入含有一定量的乙烯基和丙烯基結(jié)構(gòu)的聚烯烴彈性體，可以在制備為阻燃抗靜電聚丙烯材料的加工過程中，使該組合物經(jīng)受引發(fā)劑的作用發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，例如交聯(lián)反應(yīng)，在得到的阻燃抗靜電聚丙烯材料中存在由乙烯基結(jié)構(gòu)形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，實施例中，得到的阻燃抗靜電聚丙烯材料可以二甲苯不溶物含量為0.1～10重量％。得到的阻燃抗靜電聚丙烯材料可以同時具有優(yōu)異的阻燃抗靜電性能、改進的力學(xué)性能及加工性能。按照標(biāo)準(zhǔn)mt113-1995移除酒精噴燈之后火焰燃燒持續(xù)時間在3秒內(nèi)，無焰燃燒持續(xù)時間在30秒內(nèi)且火焰?zhèn)鞑ラL度不超過280mm；用于煤礦的產(chǎn)品的自身表面電阻低于3×108ω；同時該材料依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb/t3682-2000的熔體流動性在2.16kg載荷下230℃時不小于10g/10min；依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb/t1843-1996的缺口沖擊強度不小于10kj/m2。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細(xì)說明。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種阻燃抗靜電聚丙烯組合物，其中，該組合物包括：聚丙烯、聚烯烴彈性體、引發(fā)劑、阻燃劑、抗靜電劑和助劑；其中，以所述聚烯烴彈性體的總量為基準(zhǔn)，所述聚烯烴彈性體中乙烯基結(jié)構(gòu)的含量為20～70質(zhì)量％，丙烯基結(jié)構(gòu)的含量為15～75質(zhì)量％。
本發(fā)明中，阻燃抗靜電聚丙烯組合物中含有聚烯烴彈性體，該彈性體具 有一定量的乙烯基結(jié)構(gòu)和丙烯基結(jié)構(gòu)，可以通過阻燃抗靜電聚丙烯組合物中的引發(fā)劑在制備阻燃抗靜電聚丙烯材料時，使乙烯基結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的交聯(lián)，提供獲得的阻燃抗靜電聚丙烯材料中存在交聯(lián)結(jié)構(gòu)，改善所得材料的力學(xué)性能和加工性能。優(yōu)選地，所述聚烯烴彈性體中，乙烯基結(jié)構(gòu)的含量為20～65質(zhì)量％，丙烯基結(jié)構(gòu)的含量為20～75質(zhì)量％。
根據(jù)本發(fā)明，所述聚烯烴彈性體可以是同時含有乙烯基和丙烯基的聚合物，也可以是將乙烯基彈性體和丙烯基彈性體混合得到的混合物，只要得到的聚烯烴彈性體中滿足上述限定的乙烯基結(jié)構(gòu)和丙烯基結(jié)構(gòu)的含量即可。所述聚烯烴彈性體中乙烯基結(jié)構(gòu)和丙烯基結(jié)構(gòu)的含量可以通過13c-nmr核磁共振方法測定，也可以通過現(xiàn)有商品的物性參數(shù)比例及組成人工計算確定。優(yōu)選情況下，所述聚烯烴彈性體為乙烯基彈性體和丙烯基彈性體的混合物，其中，乙烯基彈性體選自乙烯和1-丁烯的共聚物、乙烯和1-己烯的共聚物、乙烯和1-辛烯的共聚物中的至少一種；丙烯基彈性體選自丙烯與乙烯的共聚物、丙烯與丁烯的共聚物、乙烯-丙烯-二烯烴單體的三元共聚物中的至少一種；所述二烯烴單體選自異戊二烯、己二烯、亞乙基降冰片烯中的至少一種。更優(yōu)選地，乙烯基彈性體可選自陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的engage系列聚烯烴彈性體，如乙烯-辛烯共聚物(poe)engage8150、engage8400、engage8200；丙烯基彈性體可選自美孚公司生產(chǎn)的vistamaxx系列的丙烯基彈性體，如乙烯-丙烯共聚物(pbe)vistamaxx3980、vistamaxx6102，陶氏化學(xué)公司生產(chǎn)的versify系列丙烯基彈性體，如乙烯-丙烯共聚物(pbe)versify2000。
為更好地解決本申請的技術(shù)問題，更優(yōu)選地，所述聚烯烴彈性體中乙烯基結(jié)構(gòu)與丙烯基結(jié)構(gòu)的質(zhì)量比為0.2～3.5：1。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，所述聚烯烴彈性體為乙烯基彈性體和丙烯基彈性體的混合物，乙烯基彈性體的熔體流動性(mi)在2.16kg負(fù)荷下190℃時為0.5～30g/10min，丙烯基彈性體的熔體流動性(mi)在2.16kg負(fù)荷 下230℃時為0.5～30g/10min。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，以該組合物的總量為100重量份計，所述聚丙烯的含量為40～70重量份，優(yōu)選為45～65重量份；所述聚烯烴彈性體的含量為10～30重量份，優(yōu)選為15～30重量份；所述引發(fā)劑的含量為0.1～5重量份，優(yōu)選為0.3～1重量份；所述阻燃劑的含量為5～20重量份，優(yōu)選為6～18重量份；所述抗靜電劑的含量為5～15重量份，優(yōu)選為5～10重量份；所述助劑的含量為0.1～2重量份，優(yōu)選為0.1～1.5重量份。
根據(jù)本發(fā)明，為了提供得到的阻燃抗靜電聚丙烯材料可以在具有阻燃抗靜電的同時具有改善的力學(xué)和加工性能，優(yōu)選情況下，所述聚丙烯與所述聚烯烴彈性體的重量比為(1.3～7)：1。
本發(fā)明中，所述聚丙烯可以選自均聚聚丙烯(pph)、嵌段共聚聚丙烯(ppb)和無規(guī)共聚聚丙烯(ppr)中的至少一種。優(yōu)選地，所述聚丙烯的熔體流動性在2.16kg載荷下230℃時為0.5～100g/10min。可以所述聚丙烯的數(shù)均分子量為45,000～150,000，優(yōu)選為60,000～120,000，更優(yōu)選為70,000～100,000，最優(yōu)選為80,000～90,000。例如可以為商購的中石化公司生產(chǎn)的均聚聚丙烯t30s、神華公司生產(chǎn)的均聚聚丙烯l5e89、無規(guī)共聚聚丙烯c4220、嵌段共聚聚丙烯7726h、bx3920。
根據(jù)本發(fā)明，為了在將本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯組合物制成為阻燃抗靜電聚丙烯材料的過程中保證實現(xiàn)阻燃抗靜電聚丙烯組合物中的組分經(jīng)受足夠的化學(xué)反應(yīng)，以使得到的阻燃抗靜電聚丙烯材料同時具有改進的阻燃抗靜電性能、力學(xué)性能及加工性能，優(yōu)選情況下，所述引發(fā)劑與所述聚烯烴彈性體的重量比為(0.01～0.1)：1。本發(fā)明中，加入引發(fā)劑既可以在該組合物在制成阻燃抗靜電聚丙烯材料的過程中促使聚烯烴彈性體中的乙烯基結(jié)構(gòu)進行交聯(lián)反應(yīng)，提供交聯(lián)結(jié)構(gòu)，另外還可以對丙烯基結(jié)構(gòu)起到降解作用，改進所得阻燃抗靜電聚丙烯材料的加工性能。
本發(fā)明中，優(yōu)選地，所述引發(fā)劑為過氧化異丙苯、過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、2,5-二甲基-2,5-雙(過氧化叔丁基)己烷、過氧化二叔丁基、異丙苯過氧化氫、叔丁基過氧化氫、過氧化苯甲酸叔丁酯、過氧化叔戊酸叔丁基酯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二環(huán)己酯、三烯丙基異氰尿酸脂和2,2,6,6-四甲基氧化哌啶醇中的至少一種。
本發(fā)明中，所述阻燃劑可以選自鹵素類阻燃劑，所述阻燃劑可以包括主阻燃劑和任選的阻燃協(xié)效劑；優(yōu)選地，所述主阻燃劑為十溴二苯乙烷和/或十溴二苯醚，含量為5～15重量份，優(yōu)選為10～15重量份；所述阻燃協(xié)效劑為三氧化二銻，含量為0～10重量份，優(yōu)選為3～5重量份。本發(fā)明中，所述抗靜電劑可以為導(dǎo)電炭黑、乙炔炭黑、單硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、乙氧基化胺、伯胺、叔胺和仲胺、乙氧基化醇、硫酸烷基酯和季銨鹽中的至少一種。特別地，優(yōu)選為乙炔炭黑或捷克導(dǎo)電炭黑作為抗靜電劑。
本發(fā)明中，所述助劑可包含但不限于以下助劑：抗氧化劑、偶聯(lián)劑、加工助劑(不包括礦物油及其他增塑劑)、抗光老化劑、熱穩(wěn)定劑、抗滴落劑、流變性添加劑、脫模劑、抗粘連/滑動劑、成核劑等，可以選用本領(lǐng)域常規(guī)使用的上述各種助劑。例如所述成核劑為羧酸鈣鹽、硅藻土、硅膠、氮化硼和褐煤酸鈣中的至少一種，優(yōu)選為羧酸鈣鹽，如可商購科萊恩牌成核劑cav-102。所述抗氧劑為芳香胺類抗氧劑和/或受阻酚類抗氧劑，可商購巴斯夫生產(chǎn)的抗氧劑系列ao168(抗氧劑168)或ao1010(抗氧劑1010)。
本發(fā)明還提供了一種將本發(fā)明的組合物制成阻燃抗靜電聚丙烯材料的方法，包括：(1)將聚丙烯與阻燃劑制成阻燃劑母粒；(2)將聚烯烴彈性體與抗靜電劑制成抗靜電母粒；(3)將所述阻燃劑母粒、抗靜電母粒、引發(fā)劑和助劑制成阻燃抗靜電聚丙烯材料，其中，步驟(3)中制成阻燃抗靜電聚丙烯材料的加工溫度為160～220℃，優(yōu)選為180～210℃。
本發(fā)明中，步驟(3)中實現(xiàn)引發(fā)劑的作用，使步驟(3)經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)。優(yōu)選步驟(1)～(3)可以通過單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機或密煉擠出機中實施，優(yōu)選通過雙螺桿擠出機實施，其中，加工溫度為160～220℃，優(yōu)選為180～210℃，物料在雙螺桿擠出機中的停留時間為0.5～10min，以使引發(fā)劑充分產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，如使制得的阻燃抗靜電聚丙烯材料中生成交聯(lián)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明還提供了一種由本發(fā)明的方法制得的阻燃抗靜電聚丙烯材料，其中，該材料的二甲苯不溶物含量為0.1～10重量％。
根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選情況下，該材料按照標(biāo)準(zhǔn)mt113-1995移除酒精噴燈之后火焰燃燒持續(xù)時間在3秒內(nèi)，無焰燃燒持續(xù)時間在30秒內(nèi)且火焰?zhèn)鞑ラL度不超過280mm；用于煤礦的產(chǎn)品的自身表面電阻低于3×108ω。
優(yōu)選地，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb/t3682-2000該材料的熔體流動性在2.16kg載荷下230℃時不小于10g/10min，優(yōu)選為10～50g/10min。
優(yōu)選地，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)gb/t1843-1996該材料的缺口沖擊強度不小于10kj/m2，優(yōu)選為10～50kj/m2。
本發(fā)明中得到的阻燃抗靜電聚丙烯材料可以同時具有優(yōu)異的阻燃抗靜電性能、改進的力學(xué)性能及加工性能。
以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)描述。
以下實施例中，得到的阻燃抗靜電聚丙烯材料的二甲苯不溶物含量通過gb/t18474-2001測定；
阻燃性能、表面電阻依據(jù)中國煤礦工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)mt113-1995測定；
缺口沖擊強度依據(jù)gb/t1843-1996測定；
熔體流動性(即熔融指數(shù))依據(jù)gb/t3682-2000測定。
實施例1
本實施例說明本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯材料的制備方法。
(1)將42重量份的丙烯嵌段共聚物(ppb，7726h，mi＝30g/10min(2.16kg，230℃))和10重量份的均聚聚丙烯(pph，t30s，mi＝3.0g/10min(2.16kg，230℃))的組合物，與12重量份的十溴二苯乙烷(牌號8010，美國雅保公司)和4重量份的三氧化二銻(有效含量>99.8重量％，中國閃星銻業(yè)公司)的組合物經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(南京科亞公司生產(chǎn)的型號為ak36的雙螺桿擠出機，各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-1；
(2)將12重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8150，mi＝0.5g/10min(2.16kg，190℃))和8重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，vistamaxx3980，mi＝8.3g/10min(2.16kg，230℃))組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量40.2質(zhì)量％，丙烯基含量36.4質(zhì)量％)，與10重量份的乙炔炭黑(天津億博瑞化工有限公司生產(chǎn)的乙炔炭黑)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-1；
(3)將阻燃劑母粒zm-1、抗靜電母粒km-1與0.5重量份的2,5-二甲基-2,5-雙(過氧化叔丁基)己烷、0.2重量份的三烯丙基異氰酸酯和1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、01重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯a1。
將a1進行性能測試，結(jié)果見表1。
實施例2
本實施例說明本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯材料的制備方法。
(1)將52重量份的丙烯嵌段共聚物(ppb，bx3920，mi＝100g/10min(2.16kg，230℃))和5重量份的丙烯無規(guī)共聚物(ppr，c4220，mi＝0.5g/10min(2.16kg，230℃))的組合物與12重量份的十溴二苯乙烷和4重量份的三氧化二銻的組合物經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-2；
(2)將10重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8400，mi＝30g/10min(2.16kg，190℃))和10重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，versify2000，mi＝2.0g/10min(2.16kg，230℃))組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量37.0質(zhì)量％，丙烯基含量47.5質(zhì)量％)，與5重量份的捷克導(dǎo)電炭黑(卡博特)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-2；
(3)將阻燃劑母粒zm-2、抗靜電母粒km-2與0.5重量份的過氧化二異丙苯、0.2重量份的2,2,6,6-四甲基氧化哌啶醇和1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯a2。
將a2進行性能測試，結(jié)果見表1。
實施例3
本實施例說明本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯材料的制備方法。
(1)將45重量份的丙烯嵌段共聚物(ppb，7726h)和7重量份的丙烯無規(guī)共聚物(ppr，c4220)的組合物與12重量份的十溴二苯乙烷和4重量份的三氧化二銻的組合物經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-3；
(2)將15重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8200，mi＝2.0 g/10min(2.16kg，190℃))、5重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，vistamaxx6102，mi＝3.0g/10min(2.16kg，230℃))組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量50.5質(zhì)量％，丙烯基含量21.0質(zhì)量％)，與10重量份的乙炔炭黑經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-3；
(3)將阻燃劑母粒zm-3、抗靜電母粒km-3與0.5重量份的過氧化苯甲酰、0.2重量份的三烯丙基異氰酸酯和1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯a3。
將a3進行性能測試，結(jié)果見表1。
實施例4
本實施例說明本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯材料的制備方法。
(1)將47重量份的丙烯嵌段共聚物(ppb，bx3920)和5重量份的丙烯無規(guī)共聚物(ppr，c4220)的組合物與12重量份的十溴二苯乙烷(牌號為8010，美國雅保公司)和4重量份的三氧化二銻的組合物經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-4；
(2)將10重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8150)和15重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，vistamaxx6102)組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量34.4質(zhì)量％，丙烯基含量50.4質(zhì)量％)，與5重量份的捷克導(dǎo)電炭黑經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-4；
(3)將阻燃劑母粒zm-4、抗靜電母粒km-4與0.5重量份的過氧化二 異丙苯、0.2重量份的三烯丙基異氰酸酯和1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯a4。
將a4進行性能測試，結(jié)果見表1。
實施例5
本實施例說明本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯材料的制備方法。
(1)將45重量份的丙烯嵌段共聚物(ppb，7726h)和5重量份的丙烯無規(guī)共聚物(ppr，c4220)的組合物與12重量份的十溴二苯乙烷和4重量份的三氧化二銻的組合物經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-5；
(2)將10重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8150)、6重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，vistamaxx6102)、6重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，vistamaxx3980)組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量26.8質(zhì)量％，丙烯基含量61.8質(zhì)量％)，與10重量份的乙炔炭黑經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-5；
(3)將阻燃劑母粒zm-5、抗靜電母粒km-5與0.5重量份的過氧化苯甲酰、0.2重量份的2,2,6,6-四甲基氧化哌啶醇和1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯a5。
將a5進行性能測試，結(jié)果見表1。
實施例6
本實施例說明本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯材料的制備方法。
(1)將48重量份的丙烯嵌段共聚物(ppb，7726h)和12重量份的聚丙烯(pph，t30s，mi＝3.0g/10min(2.16kg，230℃))的組合物與12重量份的十溴二苯乙烷和4重量份的三氧化二銻的組合物經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-3；
(2)將5重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8150)和12重量份的丙烯基彈性體(pbe，vistamaxx3980)組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量24.1質(zhì)量％，丙烯基含量64.2質(zhì)量％)，與5重量份的捷克導(dǎo)電炭黑經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-5；
(3)將阻燃劑母粒zm-5、抗靜電母粒km-5與0.5重量份的2,5-二甲基-2,5-雙(過氧化叔丁基)己烷、0.2重量份的三烯丙基異氰酸酯和1.0重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯a6。
將a6進行性能測試，結(jié)果見表1。
實施例7
本實施例說明本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯材料的制備方法。
(1)將44.0重量份的丙烯嵌段共聚物(ppb，7726h)、5重量份的均聚聚丙烯(pph，t30s)和10重量份的丙烯無規(guī)共聚物(ppr，c4220)與12重量份的十溴二苯乙烷和4重量份的三氧化二銻經(jīng)高速混合機充分共混， 然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-7；
(2)將5重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8150)、10重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，versify2000)組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量23.7質(zhì)量％，丙烯基含量63.4質(zhì)量％)，與8重量份的乙炔炭黑經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-7；
(3)將阻燃劑母粒zm-7、抗靜電母粒km-7與0.5重量份的過氧化二異丙苯、0.2重量份的2,5-二甲基-2,5-雙(過氧化叔丁基)己烷和1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯a7。
將a7進行性能測試，結(jié)果見表1。
實施例8
本實施例說明本發(fā)明的阻燃抗靜電聚丙烯材料的制備方法。
(1)將24.5重量份的均聚聚丙烯(pph，l5e89，mi＝3.0g/10min(2.16kg，230℃))和37.5重量份的丙烯無規(guī)共聚物(ppr，c4220)與12重量份的十溴二苯乙烷，4重量份的三氧化二銻經(jīng)高速混合機充分共混后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-8；
(2)將10重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8150)、5重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，versify2000)組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量42.3質(zhì)量％，丙烯基含量31.7質(zhì)量％)，與5重量份的捷克導(dǎo)電炭黑幾個高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進 行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-8；
(3)將阻燃劑母粒zm-8、抗靜電母粒km-8與0.2重量份的過氧化苯甲酰、0.5重量份的2,2,6,6-四甲基氧化哌啶醇和1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯a8。
將a8進行性能測試，結(jié)果見表1。
對比例1
(1)將24.5重量份的均聚聚丙烯(pph，l5e89)和37.5重量份的丙烯無規(guī)共聚物(ppr，c4220)與12重量份的十溴二苯乙烷，4重量份的三氧化二銻經(jīng)高速混合機充分共混后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-b1；
(2)將10重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8150)、5重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，versify2000)組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量42.3質(zhì)量％，丙烯基含量31.7質(zhì)量％)，與5重量份的捷克導(dǎo)電炭黑幾個高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-b1；
(3)將阻燃劑母粒zm-b1、抗靜電母粒km-b1與1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯b1。將b1進行性能測試，結(jié)果見表1。
對比例2
(1)將47重量份的丙烯嵌段共聚物(ppb，bx3920)和5重量份的丙烯無規(guī)共聚物(ppr，c4220)的組合物與12重量份的十溴二苯乙烷和4重量份的三氧化二銻的組合物經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-b2；
(2)將5重量份的乙烯-辛烯共聚物(poe，engage8150)和20重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，vistamaxx3980)組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量19.4質(zhì)量％，丙烯基含量50.4質(zhì)量％)，與5重量份的捷克導(dǎo)電炭黑經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-b2；
(3)將阻燃劑母粒zm-b2、抗靜電母粒km-b2與1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯b2。將b2進行性能測試，結(jié)果見表1。
對比例3
(1)將45重量份的丙烯嵌段共聚物(ppb，7726h)和7重量份的丙烯無規(guī)共聚物(ppr，c4220)的組合物與12重量份的十溴二苯乙烷和4重量份的三氧化二銻的組合物經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得阻燃劑母粒zm-b3；
(2)將20重量份的乙烯-丙烯共聚物(pbe，vistamaxx6102)組成的聚烯烴彈性體(乙烯基含量16質(zhì)量％，丙烯基含量84質(zhì)量％)，與10重量份的乙炔炭黑經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)進行擠出造粒制得抗靜電劑母粒km-b3；
(3)將阻燃劑母粒zm-b3、抗靜電母粒km-b3與0.5重量份的過氧化 苯甲酰、0.2重量份的三烯丙基異氰酸酯和1.3重量份的助劑(0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、0.1重量份的成核劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣)經(jīng)高速混合機充分共混，然后通過雙螺桿擠出機(各區(qū)加工溫度為200℃)擠出、風(fēng)干、造粒，得到阻燃抗靜電聚丙烯b3。
將b3進行性能測試，結(jié)果見表1。
表1
*0.1重量份的抗氧劑168、0.1重量份的抗氧劑1010、01重量份的成核 劑cav102和1.0重量份的硬脂酸鈣。
**組分?jǐn)?shù)據(jù)為重量份。
從上述實施例和對比例及表1的數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明提供的阻燃抗靜電聚丙烯組合物制備而得的阻燃抗靜電聚丙烯材料可以同時具有合格的阻燃性能和抗靜電性能，以及改進的加工流動性和力學(xué)性能，實施例的mi結(jié)果明顯好于對比例的結(jié)果，同時具有的缺口沖擊強度可以達到12～30kj/cm2。但是對比例1-3中不能同時具有好的加工流動性和力學(xué)性能，如對比例1、2中缺口沖擊強度高但加工流動性差，而對比例3則相反。
與實施例8相比，對比例1中不含引發(fā)劑，進行物理共混，得到的阻燃抗靜電聚丙烯b1的沖擊性能高，但熔體流動性差。
與實施例4相比，對比例2中不含引發(fā)劑，且乙烯基含量不在本發(fā)明的限定范圍內(nèi)，進行物理共混，得到的阻燃抗靜電聚丙烯b2的沖擊性能和熔體流動性都不高。
與實施例3相比，對比例3中的聚烯烴彈性體全部為丙烯基彈性體(少量乙烯基含量為pbe帶入，但起到乙烯基彈性體的作用很弱)且含有引發(fā)劑時，整個體系在引發(fā)劑存在下，呈現(xiàn)對丙烯基降解的趨勢，熔體流動性大幅上升，但沖擊性能差。
可以看出，在獲得的阻燃抗靜電聚丙烯材料中可以使乙烯基交聯(lián)形成一定的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，如實施例1～8中，獲得的材料的二甲苯不溶物含量為0.1～10重量％，同時也有部分丙烯基降解，從而實現(xiàn)同時改進所得材料的加工及力學(xué)性能。而對比例1-3中均不能實現(xiàn)獲得同時具有改進阻燃抗靜電性能、力學(xué)性能及加工性能的阻燃抗靜電聚丙烯材料。