一种超高流动无卤阻燃PP的材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种超高流动无卤阻燃PP的材料及其制备方法，可广泛应用于大型薄壁塑料制品的生产，尤其应用于新能源电池制造领域，属于高分子材料技术领域。

背景技术

聚丙烯(PP)是五大通用塑料之一，具有优异的综合性能和低廉的价格，应用非常广泛。针对PP材料强度偏低、耐热低、极易燃烧的缺点，人们对它进行了各种改性，增强、增韧、阻燃等等改性PP再次极大的扩展的应用范围。其中，阻燃PP材料多用于家电外壳，电子电器外壳。近年来，随着新能源汽车的大力发展，阻燃PP材料用于电池内衬外壳的生产。但是PP添加了大量阻燃剂后，流动性收到比较大的降低，导致一些薄壁的产品难以生产。

中国专利文件CN 101805480 A公布了一种阻燃聚丙烯材料及其制备方法，阻燃聚丙烯材料按重量百分比由下述原料制成：聚丙烯75.5～83.7％、热塑性弹性体6～10％、相容剂3～7％、白油0.2％、阻燃剂4～6％、润滑剂0.6～1％、抗氧剂0.3％；得到的阻燃聚丙烯材料具有高流动、高抗冲、低密度、高光泽的特点，可用于空调、洗衣机、冰箱、电视机等家电领域，但熔融指数最大只有9.3g/10min。中国专利N 102040775A则是公开了一种阻燃PP材料，包括如下按质量份计算的组分：高流动性均聚聚丙烯25-50％，高流动性共聚聚丙烯25-50％，阻燃剂10-33％，无机增强剂5-30％，阻隔性添加剂1-10％，耐热增强剂0.1-3％，抗氧剂和成核剂0.1-4％，复合颜料0.1-3％，内外润滑剂1-5％；但熔融指数最大只有4.3g/10min。中国专利N 103694561A则是公开了一种高流动高光阻燃增韧聚丙烯材料及其制备方法。该材料质量份数：聚丙烯100；增韧剂5-10；接枝物1-5；高光硫酸钡10-20；阻燃剂10-14；助阻燃剂5-7；成核剂0.05-0.2；抗氧剂0.2-0.4；表面处理剂0.2-0.4；分散润滑剂0.2-0.5；荧光增白剂0.03；其熔融指数最大也只是达到了25g/10min。其余还有一些发明专利在此不一一介绍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高流动无卤阻燃PP的材料及其制备方法，通过添加过氧化物，能使阻燃PP的流动性最高达到100以上，正常生产的阻燃PP流动性也能达到60以上，可以满足各种尺寸的新能源电池的生产需要。

本发明所说的一种超高流动无卤阻燃PP的材料，主要由下列原料组成，以重量百分计算：

其中所述的聚丙烯为均聚聚丙烯，在190℃、2.16Kg砝码条件下的熔融指数为10-40g/10min之间。

所述的无卤阻燃剂为聚磷酸铵与硅系三嗪成炭剂的组合，前者与后者的组合比例为20:1。

所述的过氧化物为过氧化二异丙苯或过氧化二叔丁基的一种。

所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯粉，其分子量在10000-20000，粒径在5-15μm。

所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂复配，其受阻酚类抗氧剂为1010，亚磷酸酯类抗氧剂复配为1010和168复配。

一种超高流动无卤阻燃PP的材料，其特征在于，其方法如下：

1、按重量百分比称取原料；

2、将除过氧化物外的所有原料放入高混机中混合5～15分钟；

3、将过氧化物用酒精或丙酮溶解，于挤出机第五节计量加入；

4、将混合的原料放入双螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆的转速为200-500转/分钟，温度为170-230℃。

与现有技术相比，本发明通过过氧化物的定量加入，可以调节控制阻燃PP的熔融指数，很好的和各种规格尺寸的电池外壳匹配使用。

具体实施方案

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种超高流动无卤阻燃PP的材料及其制备方法，其具体步骤如下：

将各组分原料除过氧化物外按重量百分计量加入高速混合机中搅拌分散均匀，出料，将其置于双螺杆挤出机中熔融共混挤出造粒,将过氧化物用酒精或丙酮溶解，于挤出机第五节计量加入。挤出机工艺条件为：双螺杆挤出机1～2区温度为170～180℃，3～4区温度为180～190℃，5～6区温度为190～230℃，7～8区温度为190～210℃，机头温度为180～200℃，螺杆转速为200～500转/分钟。

表1是按重量百分计量不同配比制得的实施例及对比例。

实施例1、2、3及对比例(表1)

将上述方法完成的超高流动无卤阻燃PP的材料，经80℃，6小时干燥处理后，在注塑机上注塑成ISO标准样条，拉伸强度按照ISO527-2标准测试；弯曲强度和弯曲模量按照ISO178标准进行测试；缺口冲击强度按照ISO179-1/1eA标准进行测试；阻燃性按UL-94标准进行测试；熔融指数按ISO1133(190℃，2.16KG)进行测试。结果见表2。

实施例1、2、3及对比例力学性能(表2)

从实施例2与对比例的性能可以看出，在性能几乎一致的前提下，本发明的流动性是对比例的三倍以上，并且流动性从35g/10min可以增加到100g/10min以上，具有广泛的适用性，市场前景广阔。