一种耐高温高湿、高球压温度、有卤无卤复配灼热丝850℃不起燃PP材料 |
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| 申请号 | CN201710352803.7 | 申请日 | 2017-05-18 | 公开(公告)号 | CN107082954A | 公开(公告)日 | 2017-08-22 |
| 申请人 | 广东圆融新材料有限公司; | 发明人 | 于海鸥; 杨华军; 王灿耀; 易庆锋; 何继辉; 方安平; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及高分子材料领域，具体涉及一种耐高温高湿、高球压 温度 、有卤无卤复配灼热丝850℃不起燃聚丙烯材料及其制备方法，用于澳洲标准暖 风 机等家电领域。该材料包含如下组分，各组分重量百分数为：PP 树脂 48.1‑61%，溴系阻燃剂15‑25%，N/P系阻燃剂15‑25%，特效成炭促进剂0.5‑2%，阻燃协效剂0‑5%，抗 氧 剂0.4‑1%， 润滑剂 0.5‑1%。本发明的阻燃PP材料具有耐高温高湿、高球压温度、灼热丝850℃不起燃的特点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种耐高温高湿、高球压温度、有卤无卤复配灼热丝850℃不起燃聚丙烯材料，其特征在于包含如下组分，各组分重量百分数为： |
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| 说明书全文 | 一种耐高温高湿、高球压温度、有卤无卤复配灼热丝850℃不起燃PP材料 技术领域背景技术[0002] 对于暖风机，阻燃性能是否合格将直接关系到用户使用该产品的安全性。灼热丝试验是用于模拟技术评定灼热元件、过载电阻或点火源，在短时间内造成热应力影响的着火危险性。而高温高湿实验是考察材料在高温高湿度环境中阻燃剂的耐析出性能。在电器使用过程中，阻燃剂析出，不仅仅对家电外观造成影响，也会导致材料阻燃性能下降、电源短路，存在重大的安全隐患。球压温度反映了材料在高温下的耐热性。 [0003] 对于澳洲标准暖风机材料，现有制作产品的要求为，灼热丝引燃温度达到 850℃，终端产品进行850℃的GWIT测试时，全程无引燃，然而由于终端产品形状和设计不同，为使终端产品GWIT达到850℃，要求不同厚度板材在测试GWIT时，都能满足要求，这就需要耐高温灼热丝引燃温度的组合物。同时要求通过高温高湿实验(85℃、85％RH)，模拟运输及使用环境，要求无阻燃剂析出及阻燃性能下降。同时要求通过140℃球压测试(球压痕直径小于2mm)。 [0004] 溴锑阻燃体系，虽然能够做到很好的垂直燃烧等级，如0.8mm-3.2mm， V-0，但却不能承受高温灼热丝短时间内造成的高的热应力，从而出现燃烧现象。氮磷膨胀阻燃体系，也能做到很好的垂直燃烧等级，如0.8mm-3.2mm， V-0，也能做到850℃不起燃的要求，但添加分量大，对材料力学性能影响较大，如韧性大大降低，耐热性降低(热变形温度、球压温度降低)，此外由于添加较多的阻燃剂(APP等)，此类阻燃剂耐析出性能相对较差，达不到高温高湿应用要求，存在很大的安全隐患。综上所述，限制了材料的应用范围。如专利CN 104672614 A聚丙烯复合材料及其制备方法，采用阻燃剂为大分子的高效阻燃剂，实际为多聚磷酸铵类的大分子高效阻燃剂，虽然在灼热丝方面有很好的效果，但不能通过高温高湿实验，存在较大的安全隐患。专利CN 105778281 A，一种高灼热丝、低烟阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法，次磷酸盐、三聚氰胺聚磷酸盐为阻燃剂，耐析出较好和较高耐球压温度，但仍不能通过高温高湿实验。专利CN 103160025 A，一种高灼热丝耐浸水不析出无卤阻燃聚丙烯材料及其制备方法，采用复配无卤阻燃剂是由各组分的重量份数为硅烷包裹的有机或无机次磷酸盐、三聚氰胺甲醛树脂MF包裹的无卤有机磷酸脂或其衍生物、三聚氰胺氰尿酸脂等组成，其耐水析出效果较好，但耐灼热丝方面存在不足，能达到3.0mm GWIT 850℃，更薄的制件不稳定。 [0005] 本发明采用无卤有卤复配的方法，采用焦磷酸哌嗪体系的N/P阻燃剂，复配溴系阻燃剂，辅以高效成炭促进剂及优质协效剂，克服了以上缺点，制得满足灼热丝850℃不起燃的要求，耐高温高湿、高球压温度、性能优异的阻燃聚丙烯复合材料。 发明内容[0006] 本发明主要解决的技术问题是通过有卤无卤复配，并添加高效成炭促进剂，制备出耐高温高湿、高球压温度、灼热丝850℃不起燃的阻燃PP材料。 [0007] 包含如下组分，各组分重量百分数为： [0008] [0009] 所述的PP树脂为均聚PP和共聚PP的复配物，其比例为5∶1-3∶1。使复合材料具有平衡的刚性与韧性。 [0011] 所述的N/P系阻燃剂为焦磷酸哌嗪体系复配阻燃剂，如艾迪科FP2200。 [0012] 所述的特效成炭促进剂为溴代三嗪接枝物。 [0013] 所述的阻燃协效剂为硅灰石、氨基蒙脱土，硅微粉的一种。 [0014] 所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。 [0015] 所述的润滑剂润滑剂为EBS、PETS、TAF的一种。 [0016] 本发明还提供了上述耐高温高湿有卤无卤复配灼热丝850℃不起燃聚丙烯材料的制备方法，包括如下步骤： [0017] (1)按重量配比称取原料； [0018] (2)将称取好的各原料混合均匀后加至双螺杆挤出机，加工工艺为：一区温度170～180℃，二区温度175～185℃，三区温度180～190℃，四区温度180～190℃，五区温度180～190℃，机头温度180～200℃，主机转速300～450转/分钟； [0019] (3)挤出后水冷、干燥、切粒即得耐高温高湿有卤无卤复配灼热丝850℃不起燃聚丙烯材料。 [0020] 本发明的有益效果在于： [0021] 通过无卤有卤阻燃剂复配，并加入特效成炭促进剂及阻燃协效剂，兼顾了气相阻燃及固相成炭阻燃机理，从而使复合材料具有高的灼热丝起燃温度，达到850℃不起燃要求，并由于无卤有卤阻燃剂本身具有优异的耐高温高湿性能，从而使复合材料具有优异耐高温高湿性能。本发明的阻燃PP材料具有耐高温高湿、高球压温度、灼热丝850℃不起燃的特点。 具体实施方式[0022] 耐高温高湿、高球压温度、灼热丝850℃不起燃的阻燃PP材料包含以下按重量分计的原料，下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。 [0023] [0024] [0025] 将上述原料在高速混合器中混合5分钟后置于双螺杆挤出机中，加工工艺为：一区温度170～180℃，二区温度175～185℃，三区温度180～ 190℃，四区温度180～190℃，五区温度180～190℃，机头温度180～ 200℃，主机转速300～450转/分钟；挤出造粒即得耐高温高湿、高球压温度、灼热丝850℃不起燃的阻燃PP材料。 [0026] 将制备的耐高温高湿、高球压温度、灼热丝850℃不起燃的阻燃PP材料材料注塑成样条按照标准方法进行性能测试，并打色板进行高温高湿试验 (温度85℃，湿度85％，时间1000h)。 [0027] 表1性能测试项目及标准 [0028] [0029] 表2试样测试结果 [0030] [0031] [0032] 如实施例1-5所示，通过无卤有卤阻燃剂复配，并加入特效成炭促进剂及阻燃协效剂，复合材料具有高的灼热丝起燃温度，达到850℃不起燃要求(最高达到880℃不起燃)，而对比例1-2由于阻燃剂没有复配，灼热丝达不到 850℃不起燃的要求。由于本文所选无卤及有卤阻燃剂本身具有优异的耐高温高湿性能，从而使复合材料具有优异的耐高温高湿性能。通过聚丙烯树脂的复配，使复合材料具有高的球压温度。 [0033] 以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。 |
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