聚丙烯專用無鹵阻燃母粒的制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種無鹵阻燃母粒的制備工藝，具體涉及一種聚丙烯專用無鹵阻燃母 粒的制備工藝。
【背景技術】
[0002] PP因具有優(yōu)良的綜合性能而成為應用最為廣泛的通用塑料之一，但是其低溫韌性 差，不耐磨，易老化，耐熱性能和阻燃性能一般，限制了它在電子電氣、汽車、建筑、運輸和家 電等行業(yè)的發(fā)展。多年來，為了改善PP的上述缺點，高分子材料工作者一直致力于對其進 行增韌及阻燃改性。但是，大多數(shù)阻燃劑含有鹵素，燃燒時會產(chǎn)生大量煙霧并且污染環(huán)境。 因此，尋求一種低煙無鹵阻燃PP是十分必要的，現(xiàn)有的阻燃技術都是通過直接添加阻燃劑 賦予聚烯烴阻燃性能。
[0003] 目前，常用的無鹵阻燃劑主要有無機阻燃劑和磷氮類膨脹型阻燃劑，磷氮類膨脹 型阻燃劑以C、N和P為核心成分，由于磷氮類膨脹型阻燃劑一般都為粉體，而且其細度一般 在400目以上，在稱量、混合、造粒過程中容易產(chǎn)生大量的粉塵污染，惡化生產(chǎn)環(huán)境，對人體 健康造成很大危害，也會對加工設備造成一定程度的磨損，而且磷氮類阻燃劑都具有吸濕 性較強、熱穩(wěn)定性不高、與聚烯烴樹脂的相容性較差的問題，導致阻燃材料對水分較敏感、 易發(fā)泡和降解、阻燃劑在樹脂中分散性較差和在一定程度上損害材料的加工性能和物理機 械性能。而傳統(tǒng)的無機阻燃劑由于與聚烯烴樹脂的相容性差，阻燃效率低，只有在大量填充 時才具有一定的阻燃效果，而這樣會嚴重損害聚烯烴的力學性能和加工性能。
[0004] 因此，為了改善無鹵阻燃母粒的力學性能和加工性能，需要對無機阻燃劑進行改 性，CN102775819A(公開日為2012年11月14日）公開了一種改性的無機復合阻燃劑，改 性方法是將蒙托土與Mg(OH) 2加入到65°C?75°C的去離子水中，攪拌均勻，得到蒙脫土與 Mg(OH)2溶漿；向上述蒙脫土與Mg(OH) 2溶漿中再加入陽離子改性劑，攪拌2-3h，制得蒙脫 土與Mg (OH) 2改性后的混合物；將混合物放入烘箱中，設定溫度為70-80°C，干燥20?35h ; 將干燥后的混合物放入磨球機中，球磨4?8h，再將其放入烘箱中干燥，球磨，然后過篩，即 得。
[0005] 但是，上述改性的無機復合阻燃劑應用于聚丙烯時，不易分散，阻燃效率低，無法 滿足聚丙烯制品的性能要求。
[0006] 因此，對于適于聚丙烯的無鹵阻燃材料存在進一步的改進和優(yōu)化需求，這也是該
技術領域內的研宄熱點和重點之一，更是本發(fā)明得以完成的動力和出發(fā)點所在。

【發(fā)明內容】

[0007] 為了克服現(xiàn)有技術存在的無機阻燃劑應用于聚丙烯時，不易分散，阻燃效率低的 技術問題，本發(fā)明人在進行了大量的深入研宄之后，從而提供了一種聚丙烯專用無鹵阻燃 母粒的制備工藝。
[0008] 本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)，一種聚丙烯專用無鹵阻燃母粒的制備工藝，包括 以下步驟：
[0009] 步驟（1)，將凹凸棒石、蒙脫石、高嶺石原礦按重量比（1?3) :1:1混合后，用破碎 機粗碎至顆粒直徑為3±2_，獲得小顆?；旌衔铮瑢⑺鲂☆w?；旌衔飮娝{至水分重量 百分比含量為40 ± 3 %，用間距=2mm的三輥研磨機進行擠壓，獲得片狀混合物；
[0010] 步驟⑵，將所述片狀混合物堆放3?5天，然后按重量比1: (8?15)將所述片狀 混合物和水放入不銹鋼打漿池，再加入相當于所述片狀混合物重量1-3%的分散劑組合物 和相當于所述片狀混合物重量3?8%的三氧化二銻，然后打漿，高速剪切1?2小時，再高 壓70?90MPa均質處理，獲得乳濁液；
[0011] 步驟（3)，將所述乳濁液通過旋流分級后進行脫水，獲得餅料；
[0012] 步驟（4)，將所述餅料在100?130°C下烘干至水分的重量百分比含量小于2%，然 后破碎，再加入相當于破碎后的餅料重量0. 5?2%的馬來酸酐，磨粉，氣流粉碎，得到改性 礦物組合物；
[0013] 步驟（5)，將所述改性礦物組合物與聚丙烯按照重量比1: (5?10)混合，再噴入相 當于所述聚丙烯重量1?3%的液體石蠟，混合均勻，獲得預混合物；
[0014] 步驟￠)，將步驟（5)中獲得的預混合物通過雙螺桿擠出機熔融造粒，即得聚丙烯 專用無鹵阻燃母粒。
[0015] 優(yōu)選的，步驟（1)中，所述凹凸棒石、蒙脫石、高嶺石原礦的重量比為2:1:1。
[0016] 優(yōu)選的，步驟（2)中，所述分散劑組合物為六偏磷酸鈉與多聚磷酸鈉按照重量比 1: (0. 5?2)混合而成，進一步優(yōu)選的，所述六偏磷酸鈉與所述多聚磷酸鈉的重量比為1:1。
[0017] 優(yōu)選的，步驟（2)中，所述片狀混合物和所述水的重量比為1:10,所述分散劑組合 物的重量相當于所述片狀混合物重量的2%，所述三氧化二銻的重量相當于所述片狀混合 物重量的5%。
[0018] 優(yōu)選的，步驟（3)中，所述脫水采用離心機進行。
[0019] 優(yōu)選的，步驟（4)中，所述餅料在120 °C下進行烘干。
[0020] 優(yōu)選的，步驟（4)中，所述馬來酸酐的重量相當于所述破碎后的餅料的重量的
[0021] 優(yōu)選的，步驟（5)中，所述液體石蠟的重量相當于所述聚丙烯的重量的2%。
[0022] 優(yōu)選的，步驟（5)中，所述改性礦物組合物與所述聚丙烯的重量比為1:8。
[0023] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果如下：本發(fā)明通過凹凸棒石、蒙脫石、高嶺石 三種原礦的選材以及其破碎和噴水擠壓、采用分散劑組合物并進行打漿和高壓均質處理、 乳濁液脫水、餅料烘干，破碎磨粉和氣流粉碎等多個環(huán)節(jié)和因素的研宄，進而實現(xiàn)對礦物組 合物的改性，使得其作為無機復合阻燃劑應用于聚丙烯時，容易分散，提高了無鹵阻燃母粒 的阻燃效率。
【具體實施方式】
[0024] 下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術 人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明 的保護范圍。
[0025] 實施例I
[0026] 本實施例涉及一種聚丙烯專用無鹵阻燃母粒的制備工藝，包括以下步驟：
[0027] 步驟（1)，將凹凸棒石、蒙脫石、高嶺石原礦按重量比2:1:1混合后，用破碎機粗碎 至顆粒直徑為3±2_，獲得小顆?；旌衔铮瑢⑺鲂☆w?；旌衔飮娝{至水分重量百分比 含量為40 ± 3 %，用間距f 2mm的三輥研磨機進行擠壓，獲得片狀混合物；
[0028] 步驟（2)，將所述片狀混合物堆放超過3天，按重量比1:10將所述片狀混合物和水 放入不銹鋼打漿池，再加入相當于所述片狀混合物重量2%的分散劑組合物和相當于所述 片狀混合物重量5%的三氧化二銻，然后打漿，高速剪切2小時，再高壓70MPa均質處理，獲 得乳濁液，分散劑組合物由六偏磷酸鈉與多聚磷酸鈉按照重量比1:1組成；
[0029] 步驟（3)，將所述乳濁液通過旋流分級后采用離心機進行脫水，獲得餅料；
[0030] 步驟（4)，將所述餅料在120°C下烘干至水分的重量百分比含量小于2%，然后破 碎，再加入相當于破碎后的餅料重量1 %的馬來酸酐，磨粉，氣流粉碎，得到改性礦物組合 物；
[0031] 步驟（5)，將所述改性礦物組合物與聚丙烯按照重量比1:8混合，再噴入相當于所 述聚丙烯重量2 %的液體石蠟，混合均勻，獲得預混合物；
[0032] 步驟（6)，將步驟（5)中獲得的預混合物通過雙螺桿擠出機熔融造粒，即得聚丙烯 專用無鹵阻燃母粒。
[0033] 實施例2
[0034] 本實施例涉及一種聚丙烯專用無鹵阻燃母粒的制備工藝，包括以下步驟：
[0035] 步驟（1)，將凹凸棒石、蒙脫石、高嶺石原礦按重量比1:1:1混合后，用破碎機粗碎 至顆粒直徑為3±2_，獲得小顆粒混合物，將所述小顆粒混合物噴水調至水分重量百分比 含量為40 ± 3 %，用間距f 2mm的三輥研磨機進行擠壓，獲得片狀混合物；
[0036] 步驟（2)，將所述片狀混合物堆放超過4天，按重量比1:10將所述片狀混合物和水 放入不銹鋼打漿池，再加入相當于所述片狀混合物重量3%的分散劑組合物和相當于所述 片狀混合物重量3%的三氧化二銻，然后打漿，高速剪切1小時，再高壓80MPa均質處理，獲 得乳濁液，分散劑組合物由六偏磷酸鈉與多聚磷酸鈉按照重量比1:1. 5組成；
[0037] 步驟（3)，將所述乳濁液通過旋流分級后采用離心機進行脫水，獲得餅料；
[0038] 步驟（4)，將所述餅料在130°C下烘干至水分的重量百分比含量小于2%，然后破 碎，再加入相當于破碎后的餅料重量〇. 5%的馬來酸酐，磨粉，氣流粉碎，得到改性礦物組合 物；
[0039] 步驟（5)，將所述改性礦物組合物與聚丙烯按照重量比1:7混合，再噴入相當于所 述聚丙烯重量2. 5 %的液體石蠟，混合均勻，獲得預混合物；
[0040] 步驟￠)，將步驟（5)中獲得的預混合物通過雙螺桿擠出機熔融造粒，即得聚丙烯 專用無鹵阻燃母粒。
[0041] 實施例3
[0042] 本實施例涉及一種聚丙烯專用無鹵阻燃母粒的制備工藝，包括以下步驟：
[0043] 步驟（1)，將凹凸棒石、蒙脫石、高嶺石原礦按重量比I. 5:1:1混合后，用破碎機粗 碎至顆粒直徑為3±2_，獲得小顆粒混合物，將所述小顆粒混合物噴水調至水分重量百分 比含量為40