一种高表面硬度阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及改性阻燃聚丙烯材料及其制备方法，具体地说，是一种高表面硬度阻 燃聚丙烯复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 聚丙烯由于综合性能优异获得了广泛的应用。聚丙烯易燃烧，因此阻燃聚丙烯的 应用得到了较大发展。但是随着人类环保意识以及安全意识的提高，特别是对低压电器类 材料的特殊特性要求越来越高。目前阻燃聚丙烯材料灼热丝起燃温度一般最高在800°C左 右，热球压痕125°C< 2mm。另一方面，聚丙烯本身存在缺点，材料表面硬度不高，特别是阻燃 材料由于阻燃剂的加入更加会降低材料表面硬度，造成制件易刮伤、擦伤的现象。因此研发 具有高表面硬度、低烟、低热球压痕、并且耐刮擦性优异的阻燃聚丙烯复合材料尤为重要。
[0003] 中国专利201110389359.9申请日：2011-11-30,公开了一种橱柜用阻燃耐刮擦聚 丙烯材料及其制备方法，该材料的组分和各组分的重量份为:聚丙烯29-55.5份，连续玻纤 5-20份，相容剂5-10份，复配阻燃剂19-27份，耐刮擦剂1.5-3份，该发明提供了一种含卤阻 燃材料的常规耐刮擦方法，不适用于环保阻燃安全体系下更高的耐刮擦要求，并且采用硅 酮等润滑剂作为耐刮擦剂其机理为增加表面润滑性以减轻刮伤的可见性，但碰到高硬度材 料时依旧容易划伤，采用硅酮母粒作为耐刮擦剂，其耐刮擦性具有一定时效性。中国专利 201410426273.2申请日：2014-08-27,公开了一种高光泽阻燃耐刮擦聚丙烯组合物及其制 备方法，所述的高光泽阻燃耐刮擦聚丙烯组合物按重量百分比由以下组分组成：聚丙烯91 ~95份、MCA1~2份、阻燃协效剂0.5~1、相容剂2~3份、硅酮母粒1~1.5份、抗氧剂0.2~ 〇. 6、润滑剂或颜料等助剂0.2~0.4，该复合物以较少量的阻燃剂及硅酮母粒添加量实现了 材料的V-1级阻燃的同时实现了材料的耐刮擦性能，但其耐刮擦体系为硅酮类润滑剂，该项 发明的阻燃性能无法满足现有高端高表面要求PP阻燃安全材料的市场需求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种高表面硬度阻燃聚丙烯复合材 料。
[0005] 本发明的再一的目的是，提供如上所述高表面硬度阻燃聚丙烯复合材料的制备方 法。
[0006] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
[0007] -种高表面硬度阻燃聚丙烯复合材料，所述高表面硬度阻燃聚丙烯复合材料由下 列重量份的原料制成:聚丙烯1〇〇份、次磷酸盐5-10份、三聚氰胺聚磷酸盐15-20份、马来酸 酐接枝聚丙烯3-10份、抗氧剂PS802 0.2-1.2份、抗氧剂168/1010 0.2-1.0份、润滑剂SG200 0.5-3.0份、白油5-10份、PMMA 3-5份。
[0008] 优选地，所述聚丙烯复合材料由下列重量份的原料制成：聚丙烯100份、次磷酸盐 5-8份、三聚氰胺聚磷酸盐15-18份、马来酸酐接枝聚丙烯3-7份、抗氧剂PS802 0.2-0.8份、 抗氧剂168/1010 0.2-0.6份、润滑剂SG200 0.5-1.5份、白油5-7份、PMMA 3-4份。
[0009] 优选地，所述聚丙烯复合材料由下列重量份的原料制成:聚丙烯100份、次磷酸盐8 份、三聚氰胺聚磷酸盐18份、马来酸酐接枝聚丙烯7份、抗氧剂PS802 0.8份、抗氧剂168/ 1010 0.6份、润滑剂SG200 1.5份、白油7份、PMMA 4份。
[0010] 优选地，所述次磷酸盐为次磷酸镁。
[0011] 优选地，所述聚丙烯熔融指数为15.0g/10min。
[0012] 优选地，所述的白油为26#工业用塑料加工油。
[0013] 优选地，所述的PMMA为低分子量、低粘度PMMA，分子量为60000-100000g/mo 1，熔指 为15~20g/10min。
[0014] 优选地，所述PMMA分子量为60000~80000g/mol，熔指为15~18g/10min。
[0015] 为实现上述第二个目的，本发明采取的技术方案是：
[0016]如上所述高表面硬度阻燃聚丙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：
[0017] (1)按配比称取原料，取聚丙烯与白油混合均匀；
[0018] (2)将剩余原料与步骤1)制备的原料混合均匀；
[0019] (3)将步骤2)混匀的原料放入双螺杆机挤出造粒，所述双螺杆机的转速为200-300 转/分，温度为160-190 °C。
[0020] 本发明优点在于：
[0021 ] 1、本发明的组分中采用低分子量PMMA，在130~140 °C左右开始融化，而聚丙烯在 160~170°C开始融化，造成材料间的熔融温差，这样可以使复合材料在注塑过程中，优先融 化的小分子材料更易流动到制件表面，在制件表面形成一层薄薄的树脂膜，类似润滑剂在 制件表面形成机理；由于PMMA为高硬度材料，其硬度明显好于聚丙烯材料，因此可极大提高 制件表面硬度，改善制件耐划伤性，并且不会产生时效性及影响力学性能。
[0022] 2、本发明通过采用新型复配无卤阻燃剂，在复合材料燃烧时使阻燃剂产生碳层隔 绝空气并阻挡热传导及热辐射，阻燃剂分解释放产生的不燃性气体又可以达到隔绝空气作 用。本发明不含任何含卤体系，为真正意义的无卤环保材料。
[0023] 3、本发明所用的白油为原油中250~400°C的轻质润滑油馏分，经酸碱精制、水洗、 干燥、白土吸附、加抗氧剂等工序制得;在组分中加入部分白油，可起到优异的润滑作用，提 升阻燃剂在树脂中的分散性，另外添加部分白油可提高材料耐热性。
【具体实施方式】
[0024]下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发 明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。
[0025]实施例1本发明的聚丙烯复合材料的制备(一）
[0026] -种高表面硬度阻燃聚丙烯复合材料，由下列重量份的原料制成：聚丙烯100份、 次磷酸镁5份、三聚氰胺聚磷酸盐15份、马来酸酐接枝聚丙烯3份、抗氧剂PS802 0.2份、抗氧 剂168/1010 0.2份、润滑剂SG200 0.5份、白油5份、PMMA 3份；所述聚丙烯熔融指数为 15.0g/10min，为扬子石化S700;所述的白油为26#工业用塑料加工油;所述的PMMA为低分子 量、低粘度PMMA，分子量60000g/mol，熔指20g/10min。
[0027] 制备方法如下：（1)按配比称取原料，取聚丙烯与白油混合均匀；（2)将剩余原料与 步骤1)的原料混合均匀；（3)将步骤2)混匀的原料放入双螺杆机挤出造粒，所述的双螺杆机 的转速为200转/分，温度为160°C。
[0028] 实施例2本发明的聚丙烯复合材料的制备(二）
[0029] -种高表面硬度阻燃聚丙烯复合材料，由下列重量份的原料制成：聚丙烯100份、 次磷酸镁10份、三聚氰胺聚磷酸盐20份、马来酸酐接枝聚丙烯10份、抗氧剂PS802 1.2份、抗 氧剂168/1010 1.0份、润滑剂SG200 3.0份、白油10份、PMMA 5份;所述聚丙烯熔融指数为 15.0g/10min，为扬子石化S700;所述的白油为26#工业用塑料加工油;所述的PMMA为低分子 量、低粘度 PMMA，分子量 100000g/mol，熔指 15g/10min。
[0030] 制备方法如下：（1)按配比称取原料，取聚丙烯与白油混合均匀；（2)将剩余原料与 步骤1)的原料混合均匀；（3)将步骤2)混匀的原料放入双螺杆机挤出造粒，所述的双螺杆机 的转速为300转/分，温度为190°C。
[0031] 实施例3本发明的聚丙烯复合材料的制备(三）
[0032] -种高表面硬度阻燃聚丙烯复合材料，由下列重量份的原料制成：聚丙烯100份、 次磷酸镁8份、三聚氰胺聚磷酸盐18份、马来酸酐接枝聚丙烯7份、抗氧剂PS802 0.8份、抗氧 剂168/1010 0.6份、润滑剂SG200 1.5份、白油7份、PMMA 4份;所述的聚丙烯的熔融指数为 15.0g/10min，为扬子石化S700