專利名稱：一種復(fù)合膨脹型阻燃劑阻燃通用聚丙烯及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用膨脹型阻燃劑協(xié)同其他化合物，制備成復(fù)合阻燃劑，然后應(yīng)用在通用聚丙烯上，使其獲得了較好的阻燃性能。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的通用聚丙烯阻燃劑主要分為無機(jī)氫氧化物和有機(jī)鹵代烴兩大類，然而無機(jī)氫氧化物阻燃劑用量大，損害聚丙烯材料的機(jī)械性能；有機(jī)鹵代烴阻燃劑添加量少，但燃燒后生成有毒揮發(fā)氣體，污染環(huán)境，因此在聚丙烯中使用綠色膨脹型阻燃劑是本發(fā)明的亮點(diǎn)
之一 。其次，膨脹型阻燃劑的添加量需要達(dá)到一定量才能發(fā)揮相應(yīng)的阻燃作用，為了降低膨脹型阻燃劑用量，提高聚丙烯材料機(jī)械性能，并降低成本，提高利用率，將改性4A分子篩作為膨脹型阻燃劑的協(xié)效劑應(yīng)用到聚丙烯基體中是本發(fā)明的亮點(diǎn)之二。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于將4A分子篩經(jīng)過酸化處理后，協(xié)同膨脹型阻燃劑應(yīng)用在聚丙烯中取得了較好的阻燃效果。本發(fā)明所提供的膨脹型阻燃通用聚丙烯所需要的特征物質(zhì)組分及其質(zhì)量份數(shù)如下:通用聚丙烯100份、聚磷酸銨20-30份、偶聯(lián)劑1_3份、季戊四醇6_10份、三聚氰胺2-6份、抗氧劑1-2份、阻燃協(xié)效劑0-6份。本發(fā)明所提供的膨脹阻燃體系及協(xié)效劑特征物質(zhì)組分及質(zhì)量份數(shù)為:聚磷酸銨0-25份，季戊四醇5-10份，三聚氰胺1-5份，酸化4A分子篩1_6份。本發(fā)明所提供的偶聯(lián)劑包括硅烷偶聯(lián)劑(KH550)，丙烯馬來酸酐共聚物(SMA)或以上兩種混合物。本發(fā)明所提供的復(fù)合膨脹型阻燃通用聚丙烯制備方法如下:(I )4A分子篩經(jīng)干燥,研磨細(xì)化至20-50 μ m后,將4A分子篩與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10_40%銨鹽溶劑按質(zhì)量比1:10混合，于20-70°C攪拌l_6h，然后干燥，并200-900°C高溫煅燒l_5h以備應(yīng)用；(2)將通用聚丙烯以及抗氧化劑，膨脹阻燃體系及協(xié)效劑，偶聯(lián)劑于高速攪拌機(jī)中混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，經(jīng)烘干即得膨脹型阻燃通用聚丙烯粒料，其中擠出溫度 170-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速 25-40r/min。本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明所提供的膨脹型阻燃通用聚丙烯，成本低廉，無毒環(huán)保，制備工藝簡單，錐形量熱測(cè)試熱釋放速率100kW/m2以內(nèi)，有效降低燃燒生煙量。
具體實(shí)施方式
下述實(shí)施例中所指的份數(shù)均指質(zhì)量份數(shù)。4A分子篩的酸化處理:先干燥的4A分子篩粉碎至20-50 μ m,再將氯化銨溶液(25%)與4A分子篩按質(zhì)量比1:10混合后于70°C攪拌l_6h，然后干燥并于700°C煅燒4h，密封備用。范例1:將通用聚丙烯100份、聚磷酸銨20份、季戊四醇5份、酸化4A分子篩3份、SMAl份、抗氧化劑I份，于高速攪拌機(jī)中混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，粒料經(jīng)烘干即得膨脹型阻燃通用聚丙烯，其中擠出溫度170-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速25-40r/min。范例2:將通用聚丙烯100份、聚磷酸銨15份、季戊四醇5份、三聚氰胺5份、酸化4A分子篩2份、SMAl份、抗氧化劑I份于高速攪拌機(jī)中混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，粒料經(jīng)烘干即得膨脹型阻燃通用聚丙烯，其中擠出溫度170-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速25-40r/min。范例3:將通用聚丙烯100份、聚磷酸銨15份、季戊四醇5份、三聚氰胺5份、酸化4A分子篩2份、硅烷偶聯(lián)劑KH5501份、抗氧化劑I份于高速攪拌機(jī)中混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，粒料經(jīng)烘干即得膨脹型阻燃通用聚丙烯，其中擠出溫度170-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速25_40r/mino范例4:將通用聚丙烯100份 、聚磷酸銨20份、季戊四醇5份、三聚氰胺3份、酸化4A分子篩3份、硅烷偶聯(lián)劑KH5501份、SMAl份、抗氧化劑I份于高速攪拌機(jī)中混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，粒料經(jīng)烘干即得膨脹型阻燃通用聚丙烯，其中擠出溫度170-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速 25_40r/min。范例5:將通用聚丙烯100份、聚磷酸銨20份、季戊四醇5份、三聚氰胺2份、酸化4A分子篩4份、硅烷偶聯(lián)劑KH5501份、SMAl份、抗氧化劑I份于高速攪拌機(jī)中混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，粒料經(jīng)烘干即得膨脹型阻燃通用聚丙烯，其中擠出溫度170-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速 25_40r/min。
權(quán)利要求
1.一種膨脹型阻燃劑協(xié)同其他化合物復(fù)合阻燃通用聚丙烯，其特征在于包括以下化學(xué)物質(zhì)及其質(zhì)量份數(shù)為:通用聚丙烯100份、聚磷酸銨20-30份、偶聯(lián)劑1-3份、季戊四醇6-10份、三聚氰胺2-6份、抗氧劑1-2份、阻燃協(xié)效劑0-6份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合膨脹型阻燃通用聚丙烯，其特征在于，還加入復(fù)合膨脹阻燃劑:聚磷酸銨0-25份，季戊四醇5-10份，三聚氰胺1-5份，酸化4A分子篩1_6份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的復(fù)合膨脹型阻燃通用聚丙烯，其特征在于，硅烷偶聯(lián)劑(KH550)，丙烯馬來酸酐共聚物(SMA)或以上兩種混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述復(fù)合膨脹型阻燃通用聚丙烯的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)4A分子篩經(jīng)干燥，研磨細(xì)化至20-50 μ m后，將4Α分子篩與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10_40%銨鹽溶劑按質(zhì)量比1:10混合，于20-70°C攪拌l_6h，然后干燥，并200-900°C高溫煅燒l_5h以備應(yīng)用； (2)將通用聚丙烯以及抗氧化劑，膨脹阻燃體系及協(xié)效劑，偶聯(lián)劑于高速攪拌機(jī)中混合均勻，經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，經(jīng)烘干即得膨脹型阻燃通用聚丙烯粒料，其中擠出溫度170-200 0C，螺桿轉(zhuǎn)速 25-40r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的加工條件為:擠出溫度170-200°C，螺桿轉(zhuǎn)速25-40r/min。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用酸化4A分子篩協(xié)同膨脹型阻燃劑，經(jīng)過復(fù)合阻燃通用聚丙烯的制備及應(yīng)用。依據(jù)本發(fā)明所制備的復(fù)合膨脹型阻燃通用聚丙烯，其所需要的特征物質(zhì)及其質(zhì)量份數(shù)如下通用聚丙烯100份、復(fù)合膨脹阻燃劑(聚磷酸銨0-25份、季戊四醇5-10份、三聚氰胺1-5份、酸化4A分子篩1-6份)、抗氧劑1-2份、阻燃協(xié)效劑0-6份。本發(fā)明所提供的復(fù)合阻燃劑，成本低、環(huán)保無毒，應(yīng)用在通用聚丙烯中具有良好的阻燃效果，錐形量熱測(cè)試熱釋放速率100kW/m2以內(nèi)，有效降低燃燒生煙量。
文檔編號(hào)B29B9/06GK103087414SQ20131003718
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者張勝, 董明哲, 谷曉昱, 姜鵬, 扈中武 申請(qǐng)人:北京化工大學(xué)常州先進(jìn)材料研究院