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一種耐沖擊阻燃聚丙烯管材的制作方法

文檔序號:10643472閱讀:662來源:國知局
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
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