一种高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料。该改性PP材料组分按照重量份数包括：PP树脂44.2

【技术实现步骤摘要】
一种高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料及其制备与应用


[0001]本专利技术属于改性塑料
，特别涉及一种高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料及其制备与应用。

技术介绍

[0002]PP材料由于其质轻、易成型、耐腐蚀、不导电、价格低廉等优点，被广泛用在电冰箱、电视机、洗衣机等传统家电行业。随着互联网的发展，元宇宙概念的兴起，智能穿戴类电子产品(如智能手表、VR眼镜、智能手环、智能服饰等)越来越受到消费者的欢迎。智能穿戴设备通常具有轻量化的要求，以提高消费者的穿戴舒适感。智能穿戴设备相关部件通常采用薄壁化技术，制件的厚度多在0.5mm左右；且智能穿戴内电子元件复杂，与电源接通，因此需要智能穿戴所用材料具有良好的阻燃性能。PP密度轻，非常适合智能穿戴的轻量化要求，但是PP材料氧指数较低，极易燃烧，因此需要阻燃改性。但是传统的阻燃PP材料在0.5mm及以下厚度时无法满足V
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0的阻燃要求，且起燃性温度GWIT较低，容易起火。目前市场上的阻燃PP材料无法在0.5mm厚度条件下同时满足起燃性温度GWIT 900℃和V
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0级阻燃，并且用于智能穿戴行业的阻燃PP材料普遍存在起燃性温度GWIT低，且无法满足薄壁化V
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0阻燃等级的缺点。
[0003]中国专利CN112795147A公开了一种高GWIT阻燃PBT组合物及其制备方法和应用，这种阻燃材料有较高的GWIT温度，但是制件偏厚，这种阻燃PP做不到0.5mm厚度的阻燃V
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0，同时在0.5mm超薄厚度下也无法满足GWIT 900℃的要求。中国专利CN102942739A公开了一种高CTI值、高GWIT值环保阻燃玻纤增强PP材料及其制备方法，这款阻燃PP材料GWIT达不到900℃以上。中国专利CN112778734A公开了一种高CTI值阻燃PC，这种材料虽然GWIT可以达到900℃以上，但是无法满足0.5mm厚度V
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0的要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料及其制备与应用，以克服现有技术中PP材料在薄壁厚度下不能兼具高起燃性温度和较好阻燃等级的缺陷。
[0005]本专利技术提供一种高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料，所述改性PP材料组分按照重量份数包括：
[0006][0007][0008]优选地，所述改性PP材料组分按照重量份数包括：
[0009][0010]优选地，所述聚磷酸铵包括焦磷酸铵、三聚磷酸铵、四聚磷酸铵中的一种或几种。
[0011]优选地，所述成炭剂包括季戊四醇成炭剂、三嗪成炭剂、焦磷酸哌嗪成炭剂中的一种或几种。
[0012]优选地，所述PA6占PA6和成炭剂总重量的45
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55％。
[0013]优选地，所述锑掺杂氧化锡中锑的重量分数为6
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14％，进一步优选8
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12％。锑的重量分数的测试方法参照标准YS/T 997.2
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2014《掺锑二氧化锡化学分析方法》，采用硫酸铈滴定法测量。锑掺杂氧化锡中锑的重量分数低于8％，偶氮二甲酰胺受热时气体释放不均匀，会导致局部炭层破裂，降低阻燃性能，锑的重量分数超过12％，会降低偶氮二甲酰胺的发气速率，导致GWIT值下降。
[0014]优选地，所述改性PP材料还包括其他助剂0
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1份。
[0015]优选地，所述其他助剂包括抗氧剂和/或润滑剂。
[0016]优选地，所述抗氧剂重量份数为0.1
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0.5份。
[0017]优选地，所述抗氧剂包括苯酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂中的一种或几种。
[0018]优选地，所述润滑剂重量份数为0.1
‑
0.5份。
[0019]优选地，所述润滑剂包括芥酸酰胺、聚乙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或几种。
[0020]本专利技术还提供一种高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料的制备方法，包括：
[0021]将各组分混合，将得到的预混物喂入挤出机，熔融、挤出、造粒，得到高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料。
[0022]优选地，所述挤出机为双螺杆挤出机。
[0023]优选地，所述熔融温度为140
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160℃，挤出机主机转速190
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200转/分钟，长径比为48:1
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60:1，喂料量为500
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800kg/h。
[0024]本专利技术还提供一种高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料在智能穿戴设备中的应用，例如用于VR眼镜、智能手表、智能手环等智能穿戴类产品。
[0025]本专利技术涉及的锑掺杂氧化锡采用五氧化二锑掺杂，其中氧化锡为二氧化锡。
[0026]本专利技术PA6中酰胺基团含量较高，有利于促进成炭剂迅速成炭，两者相互作用提高成碳效率，即使在较薄的厚度下(0.5mm及以下)也可以形成致密的炭层，有效隔绝空气，阻止燃烧。
[0027]本专利技术中偶氮二甲酰胺分解温度为180
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200℃，在制备改性PP材料过程中不会分
解。
[0028]本专利技术偶氮二甲酰胺在受热时会释放出大量氮氧化物、二氧化碳等难燃气体，带走大量热量，可以有效提高起燃性温度(GWIT值)。锑掺杂氧化锡可以使偶氮二甲酰胺受热时气体释放更为均匀，减少对阻燃性能的影响，同时有效提高超薄厚度下的GWIT值。偶氮二甲酰胺含量低于4份，GWIT达不到900℃，含量高于8份，气体释放量过大会影响阻燃效果，导致薄壁0.5mm条件下达不到阻燃V
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0级别。
[0029]有益效果
[0030]本专利技术添加的PA6和成炭剂具有协同作用，提高PP材料在较薄厚度下(0.5mm及以下)的阻燃性。而偶氮二甲酰胺和锑掺杂氧化锡之间协同作用，提高PP材料在较薄厚度下(0.5mm及以下)的起燃性温度GWIT，同时减少对较薄厚度下(0.5mm及以下)阻燃性的影响。
具体实施方式
[0031]下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，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。
[0032]试剂来源：
[0033]PP树脂：K8003，中石化；
[0034]聚磷酸铵：三聚磷酸铵，牌号：三聚磷酸铵，厂家:山东首化化学；
[0035]PA6：PA6 HY
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2500A，厂家：海阳化纤；
[0036]PA66：PA66 EPR27，厂家：神马；
[0037]成炭剂1：季戊四醇成炭剂：四羟甲基甲烷，牌号：PM40，厂家：奥洛奇化工；
[0038]成炭剂2：三嗪成炭剂：聚2
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乙醇胺基...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料，其特征在于，所述改性PP材料组分按照重量份数包括：2.根据权利要求1所述的高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料，其特征在于，所述改性PP材料组分按照重量份数包括：3.根据权利要求1所述的高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料，其特征在于，所述聚磷酸铵包括焦磷酸铵、三聚磷酸铵、四聚磷酸铵中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料，其特征在于，所述成炭剂包括季戊四醇成炭剂、三嗪成炭剂、焦磷酸哌嗪成炭剂中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料，其特征在于，所述PA6占PA6和成炭剂总重量的45
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55％。6.根据权利要求1所述的高起燃性温度、薄壁阻燃改性PP材料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔嵬，陶四平，王中林，陈平绪，叶南飚，吴国峰，付锦锋，
申请(专利权)人：天津金发新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：