一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其原料按重量份包括：無規(guī)共聚聚丙烯100～110份，氯化聚乙烯11～15份，乙丙橡膠7～11份，丙烯腈?丁二烯?苯乙烯共聚物8～12份，有機(jī)膨潤土17～20份，阻燃改性海泡石粉4～6份，聚磷酸銨7～10份，季戊四醇12～15份，三聚氰胺17～20份，聚乙烯蠟2～3份，鄰苯二甲酸二辛酯1～2份，環(huán)氧大豆油1～2份，穩(wěn)定劑2～4份，防老劑1～3份。本發(fā)明提出的耐沖擊阻燃聚丙烯管材，阻燃性能優(yōu)異，耐沖擊性能和耐磨性能好。
【專利說明】
一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及聚丙烯技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材。
【背景技術(shù)】
[0002]無規(guī)共聚聚丙烯的高分子鏈的基本結(jié)構(gòu)用加進(jìn)不同種類的單體分子加以改性。乙烯是最常用的單體，它引起聚丙烯物理性質(zhì)的改變。與PP均聚物相比，無規(guī)共聚物改進(jìn)了光學(xué)性能(增加了透明度并減少了濁霧)，進(jìn)步了抗沖擊性能，增加了撓性，降低了熔化溫度，從而也降低了熱熔接溫度；同時在化學(xué)穩(wěn)定性、水蒸汽隔離性能和器官感覺性能(低氣味和味道)方面與均聚物基本相同。應(yīng)用于吹塑、注塑、擠塑、薄膜和片材擠壓加工領(lǐng)域，常用作家用自來水管、食品包裝材料、醫(yī)藥包裝材料和日常消費品。但目前聚丙烯管材仍存在阻燃性能差、韌性不足、耐磨性能不良等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于【背景技術(shù)】存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材，阻燃性能優(yōu)異，耐沖擊性能和耐磨性能好。
[0004]本發(fā)明提出的一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙稀100?110份，氯化聚乙稀11?15份，乙丙橡膠7?11份，丙稀腈-丁二稀-苯乙稀共聚物8?12份，有機(jī)膨潤土 17?20份，阻燃改性海泡石粉4?6份，聚磷酸銨7?10份，季戊四醇12?15份，三聚氰胺17?20份，聚乙烯蠟2?3份，鄰苯二甲酸二辛酯I?2份，環(huán)氧大豆油I?2份，穩(wěn)定劑2?4份，防老劑I?3份。
[0005]優(yōu)選地，氯化聚乙烯、乙丙橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的重量比為12?14:8?10:9?Il0
[0006]優(yōu)選地，有機(jī)膨潤土、阻燃改性海泡石粉、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺的重量比為 18 ?19:4.5 ?5.5:8?9:13 ?14:18 ?19。
[0007]優(yōu)選地，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯102?108份，氯化聚乙烯12?14份，乙丙橡膠8?10份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物9?11份，有機(jī)膨潤土 18?19份，阻燃改性海泡石粉4.5?5.5份，聚磷酸銨8?9份，季戊四醇13?14份，三聚氰胺18?19份，聚乙烯蠟2.2?2.4份，鄰苯二甲酸二辛酯1.4?1.6份，環(huán)氧大豆油1.3?1.7份，穩(wěn)定劑2.5?3.5份，防老劑1.5?2.5份。
[0008]優(yōu)選地，阻燃改性海泡石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機(jī)硅，再加入海泡石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性海泡石粉。
[0009]優(yōu)選地，阻燃改性海泡石粉的制備方法中，9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、正硅酸四乙酯、硼酸、(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷、海泡石粉的重量比為12?15:6?9:4?7:8?12:60?65 ο
[0010]優(yōu)選地，阻燃改性海泡石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置1.5?2.5h，接著升溫至85?95°C，回流8?10h，降溫至65?75°C，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫2.5?3h，然后升溫至105?110°C，保溫2?3h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機(jī)硅，再加入海泡石粉混合均勻后，靜置10?13h，真空干燥得到阻燃改性海泡石粉。
[0011]本發(fā)明的制備方法如下:將無規(guī)共聚聚丙烯加熱至熔融狀態(tài)，然后加入氯化聚乙烯、乙丙橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物混合均勻后，再加入有機(jī)膨潤土、阻燃改性海泡石粉、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺、聚乙烯蠟、鄰苯二甲酸二辛酯、環(huán)氧大豆油、穩(wěn)定劑、防老劑混合均勻，然后加入擠出得到耐沖擊阻燃聚丙烯管材。
[0012]本發(fā)明所得磷硼改性有機(jī)硅不僅具有非極性的-C-C-長鏈結(jié)構(gòu)，而且長鏈的含量增多，提高阻燃改性海泡石粉與無規(guī)共聚聚丙烯之間的相容性，其中-S1-O-鍵可與海泡石粉表面的官能團(tuán)發(fā)生相互作用，在阻燃體系中起到相容劑的作用，有利于阻燃改性海泡石粉在無規(guī)共聚聚丙烯中的分散，從而提高無規(guī)共聚聚丙烯的力學(xué)性能；同時磷硼改性有機(jī)硅還在分子鏈中引入了較為剛性的苯環(huán)側(cè)基，使分子鏈旋轉(zhuǎn)位阻增大，分子鏈的柔順性降低，與海泡石粉相互輔助，提高無規(guī)共聚聚丙烯的拉伸強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度。
[0013]本發(fā)明采用有機(jī)膨潤土、阻燃改性海泡石粉相互配合，能增強(qiáng)無規(guī)共聚聚丙烯管材的耐磨性能，同時提高其硬度、耐蠕變性和阻燃性;而氯化聚乙烯和阻燃改性海泡石粉、季戊四醇、聚磷酸銨、三聚氰胺相輔相成，提高本發(fā)明的阻燃性能，其中阻燃改性海泡石粉中的磷硼改性有機(jī)硅集S1、B、P和N四種阻燃元素于同一分子中，從而大大縮短了四種阻燃元素間發(fā)揮作用的有效距離，阻燃元素之間發(fā)生很好的協(xié)同作用，受熱時磷雜菲基團(tuán)發(fā)生P-C鍵斷裂而形成磷氧自由基、二苯并呋喃等，其中磷氧自由基可猝滅燃燒過程中產(chǎn)生的氧自由基和烷烴自由基，從而中止部分鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行；當(dāng)燃燒溫度進(jìn)一步升高后，而具有表面能的磷硼改性有機(jī)硅和聚磷酸銨、三聚氰胺迀移至膨脹炭層表面，其中P-O鍵斷開，產(chǎn)生磷酸或偏磷酸加速季戊四醇酯化促進(jìn)成炭，形成阻隔炭層，有效地起到隔熱隔氧的作用，而阻燃改性海泡石粉、聚磷酸銨中的N原子和三聚氰胺生成氮氣和/或氮氧化物，降低阻隔炭層周圍的氧含量，阻斷了氣體的交換和熱的傳遞，從而防止火焰進(jìn)一步傳播，使炭層內(nèi)側(cè)無規(guī)共聚聚丙烯溫度降低而不至繼續(xù)燃燒。
[0014]本發(fā)明采用氯化聚乙烯、乙丙橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物作為增韌劑，與無規(guī)共聚聚丙烯相容性高，可均勻分散在無規(guī)共聚聚丙烯中，大幅提高無規(guī)共聚聚丙烯的韌性，使所得耐沖擊阻燃聚丙烯管材的耐沖擊性能好。
【具體實施方式】
[0015]下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0016]實施例1
[0017]本發(fā)明提出的一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯100份，氯化聚乙烯15份，乙丙橡膠7份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份，有機(jī)膨潤土17份，阻燃改性海泡石粉6份，聚磷酸銨7份，季戊四醇15份，三聚氰胺17份，聚乙烯蠟3份，鄰苯二甲酸二辛酯I份，環(huán)氧大豆油2份，穩(wěn)定劑2份，防老劑3份。
[0018]實施例2
[0019]本發(fā)明提出的一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯100份，氯化聚乙烯15份，乙丙橡膠7份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物12份，有機(jī)膨潤土17份，阻燃改性海泡石粉6份，聚磷酸銨7份，季戊四醇15份，三聚氰胺17份，聚乙烯蠟3份，鄰苯二甲酸二辛酯I份，環(huán)氧大豆油2份，穩(wěn)定劑2份，防老劑3份。
[0020]阻燃改性海泡石粉的制備方法如下:將9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機(jī)硅，再加入海泡石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性海泡石粉。
[0021]實施例3
[0022]本發(fā)明提出的一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯102份，氯化聚乙烯14份，乙丙橡膠8份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物11份，有機(jī)膨潤土18份，阻燃改性海泡石粉5.5份，聚磷酸銨8份，季戊四醇14份，三聚氰胺18份，聚乙烯蠟2.4份，鄰苯二甲酸二辛酯1.4份，環(huán)氧大豆油1.7份，穩(wěn)定劑2.5份，防老劑2.5份。
[0023]阻燃改性海泡石粉的制備方法如下:按重量份將12份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入9份正硅酸四乙酯靜置1.5h，接著升溫至95°C，回流8h，降溫至75°C，加入4份硼酸混合均勻后，接著滴加12份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫2.5h，然后升溫至110°C，保溫2h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機(jī)硅，再加入65份海泡石粉混合均勻后，靜置10h，真空干燥得到阻燃改性海泡石粉。
[0024]實施例4
[0025]本發(fā)明提出的一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯108份，氯化聚乙烯12份，乙丙橡膠10份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物9份，有機(jī)膨潤土19份，阻燃改性海泡石粉4.5份，聚磷酸銨9份，季戊四醇13份，三聚氰胺19份，聚乙烯蠟2.2份，鄰苯二甲酸二辛酯1.6份，環(huán)氧大豆油1.3份，穩(wěn)定劑3.5份，防老劑1.5份。
[0026]阻燃改性海泡石粉的制備方法如下:按重量份將15份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入6份正硅酸四乙酯靜置2.5h，接著升溫至85°C，回流10h，降溫至65°C，加入7份硼酸混合均勻后，接著滴加8份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫3h，然后升溫至105°C，保溫3h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機(jī)硅，再加入60份海泡石粉混合均勻后，靜置13h，真空干燥得到阻燃改性海泡石粉。
[0027]實施例5
[0028]本發(fā)明提出的一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯105份，氯化聚乙烯13份，乙丙橡膠9份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物10份，有機(jī)膨潤土18.5份，阻燃改性海泡石粉5份，聚磷酸銨8.5份，季戊四醇13.5份，三聚氰胺18.5份，聚乙烯蠟2.3份，鄰苯二甲酸二辛酯1.5份，環(huán)氧大豆油1.5份，穩(wěn)定劑3份，防老劑2份。
[0029]阻燃改性海泡石粉的制備方法如下:按重量份將13份9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入8份正硅酸四乙酯靜置2h，接著升溫至90°C，回流9h，降溫至70°C，加入6份硼酸混合均勻后，接著滴加10份(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫2.8h，然后升溫至108°C，保溫2.3h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機(jī)硅，再加入62份海泡石粉混合均勻后，靜置12h，真空干燥得到阻燃改性海泡石粉。
[0030]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其特征在于，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯100?110份，氯化聚乙稀11?15份，乙丙橡膠7?11份，丙稀腈-丁二稀-苯乙稀共聚物8?12份，有機(jī)膨潤土 17?20份，阻燃改性海泡石粉4?6份，聚磷酸銨7?10份，季戊四醇12?15份，三聚氰胺17?20份，聚乙烯蠟2?3份，鄰苯二甲酸二辛酯I?2份，環(huán)氧大豆油I?2份，穩(wěn)定劑2?4份，防老劑I?3份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其特征在于，氯化聚乙烯、乙丙橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物的重量比為12?14:8?10:9?11。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其特征在于，有機(jī)膨潤土、阻燃改性海泡石粉、聚磷酸銨、季戊四醇、三聚氰胺的重量比為18?19:4.5?5.5:8?9:13?14:18?19。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其特征在于，其原料按重量份包括:無規(guī)共聚聚丙烯102?108份，氯化聚乙烯12?14份，乙丙橡膠8?10份，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物9?11份，有機(jī)膨潤土 18?19份，阻燃改性海泡石粉4.5?5.5份，聚磷酸銨8?9份，季戊四醇13?14份，三聚氰胺18?19份，聚乙烯蠟2.2?2.4份，鄰苯二甲酸二辛酯1.4?1.6份，環(huán)氧大豆油1.3?1.7份，穩(wěn)定劑2.5?3.5份，防老劑1.5?2.5份。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其特征在于，阻燃改性海泡石粉的制備方法如下:將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置，接著升溫，回流，降溫，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫，然后升溫，保溫，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機(jī)硅，再加入海泡石粉混合均勻后，靜置，真空干燥得到阻燃改性海泡石粉。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其特征在于，阻燃改性海泡石粉的制備方法中，9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、正硅酸四乙酯、硼酸、(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷、海泡石粉的重量比為12?15:6?9:4?7:8?12:60?65。7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項所述耐沖擊阻燃聚丙烯管材，其特征在于，阻燃改性海泡石粉的制備方法如下:將9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物加入無水乙醇中混合均勻后，再加入正硅酸四乙酯靜置1.5?2.5h，接著升溫至85?95°C，回流8?1h，降溫至65?75°C，加入硼酸混合均勻后，接著滴加(3-氨丙基)二乙氧基乙基硅烷，保溫2.5?3h，然后升溫至105?110°C，保溫2?3h，冷卻至室溫，洗滌得到磷硼改性有機(jī)硅，再加入海泡石粉混合均勻后，靜置10?13h，真空干燥得到阻燃改性海泡石粉。
【文檔編號】C08K3/34GK106009310SQ201610480887
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】徐先鋒, 胡正才
【申請人】安徽正石新型建材有限公司