汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物及制备方法与应用.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102604221 A (43)申请公布日 2012.07.25 CN 102604221 A *CN102604221A* (21)申请号 201210065891.X (22)申请日 2012.03.13 C08L 23/12(2006.01) C08L 23/14(2006.01) C08L 51/00(2006.01) C08L 51/06(2006.01) C08K 13/02(2006.01) C08K 13/04(2006.01) C08K 7/28(2006.01) C08K 3/34(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08K

2、3/30(2006.01) B29C 47/92(2006.01) (71)申请人 金发科技股份有限公司 地址 510663 广东省广州市高新技术产业开 发区科学城科丰路 33 号 申请人 上海金发科技发展有限公司 绵阳东方特种工程塑料有限公司 (72)发明人 陈瑶 宁凯军 刘奇祥 李永华 罗忠富 杨波 王灿耀 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有 限公司 44245 代理人 黄磊 (54) 发明名称 汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物及制 备方法与应用 (57) 摘要 本发明公开了一种汽车保险丝盒用无卤阻 燃聚丙烯复合物及其制备方法与应用， 该聚丙烯 复合物由 32-83的聚丙烯、

3、 0-1的热稳定剂、 0-1的加工助剂、 10-30的无卤膨胀型阻燃剂、 2-6的相容剂和 5-30的增强填料制备得到 ； 所述的无卤膨胀型阻燃剂为磷氮类无卤膨胀型阻 燃剂。本发明的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯 复合物具有优异的阻燃效果， 高 CTI 值， 良好的综 合力学性能， 优异的耐折叠性能以及较高的热变 形温度， 其阻燃性能可达到 1.6mm V0， 拉伸强度 30MPa， 弯曲模量 2000MPa， CTI 500V， 铰链 折叠次数 106 次， 缺口冲击强度 3.5KJ/m2， 热 变形温度 (0.45Mpa) 120。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 5 页

4、 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 5 页 1/2 页 2 1. 一种汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物， 其特征在于是由以下质量百分比的成 分制备得到 ： 聚丙烯 ： 32-83 热稳定剂 ： 0-1 加工助剂 ： 0-1 无卤膨胀型阻燃剂 ： 10-30 相容剂 ： 2-6 增强填料 ： 5-30 ； 所述的无卤膨胀型阻燃剂为磷氮类无卤膨胀型阻燃剂。 2. 根据权利要求 1 所述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物， 其特征在于 ： 所述 的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物由以下质量百分比的成分制备得到 ： 聚丙烯 ： 42-82.5

5、 热稳定剂 ： 0.3-1 加工助剂 ： 0.2-1 无卤膨胀型阻燃剂 ： 10-30 相容剂 ： 2-6 增强填料 ： 5-20。 3. 根据权利要求 1 所述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物， 其特征在于 ： 所述 的聚丙烯为均聚聚丙烯、 共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的一种以上 ； 所述聚丙烯的熔体 流动速率为 0.01-100g/10min。 4. 根据权利要求 1 所述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物， 其特征在于 ： 所述 的热稳定剂为酚类热稳定剂、 胺类热稳定剂、 亚磷酸酯类热稳定剂、 半受阻酚类热稳定剂、 丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类热稳定剂或杯芳烃热稳定剂中的一种以

6、上。 5. 根据权利要求 1 所述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物， 其特征在于 ： 所述 的加工助剂为低分子酯类、 金属皂类、 硬脂酸复合酯类或酰胺类中的一种以上。 6. 根据权利要求 1 所述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物， 其特征在于 ： 所述的相容剂为极性单体接枝聚合物 ； 所述极性单体接枝聚合物中的聚合物为聚乙烯、 聚丙烯、 乙烯-乙烯-辛烯共聚物、 苯乙烯 - 丁二烯共聚物、 聚乙烯 - 聚苯乙烯 - 聚丙烯三元共聚物、 乙烯 - 丙烯 - 丁二烯三元 共聚物、 乙烯 - 丙烯酸酯共聚物或乙烯 - 丙烯酸酯 - 甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物中的一 种以上 ； 所述极性单体接

7、枝聚合物中的极性单体为马来酸酐及其类似物和 / 或丙烯酸及其酯 类衍生物 ； 所述的马来酸酐及其类似物为马来酸酐、 富马酸、 衣康酸、 柠康酸、 柠康酸酐、 乙烯基丁 二酸酐 ； 所述的丙烯酸及其酯类衍生物为丙烯酸、 甲基丙烯酸、 丙烯酸甲酯、 丙烯酸乙酯、 甲基 丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸环氧丙酯。 7. 根据权利要求 1 所述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物， 其特征在于 ： 所述 的增强填料为滑石粉、 碳酸钙、 云母、 硅灰石、 高岭土、 玻璃微珠或硫酸钡中的一种以上。 权 利 要 求 书 CN 102604221 A 2 2/2 页 3 8. 权利要求 1-7 任一项所述的汽车保险丝

8、盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法， 其 特征在于包括以下步骤 ： 将聚丙烯、 热稳定剂、 加工助剂、 相容剂和增强填料加入到双螺杆挤出机中熔融混合分 散， 无卤膨胀型阻燃剂从侧喂料口加入， 挤出造粒， 得到汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复 合物。 9. 根据权利要求 8 所述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法， 其特征 在于 ： 所述双螺杆挤出机的长径比为 40 1 ； 所述挤出的温度为 170-240。 10. 权利要求 1-7 任一项所述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物在汽车保险丝 盒中的应用。 权 利 要 求 书 CN 102604221 A 3 1/5 页 4 汽车保险

9、丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物及制备方法与应用 技术领域 0001 本发明属于改性塑料领域， 具体涉及一种汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物 及其制备方法与应用， 该聚丙烯复合物具有高阻燃性、 高 CTI 值、 耐折叠、 高耐热性以及优 良的综合力学性能。 背景技术 0002 汽车保险丝盒目前主要采用滑石粉填充聚丙烯注塑成型， 但是这种材料的阻燃等 级只能达到 UL94 HB 级的要求。 0003 随着汽车工业的发展， 汽车保险丝盒材料的阻燃等级会进一步提高， 并且对 CTI 值以及无卤化的要求也逐步提高， 因此， 开发具有 UL94 V-0 阻燃级别的汽车保险丝盒材料 势在必行。 发明内容 00

10、04 为了克服现有技术的缺点与不足， 本发明的首要目的在于提供一种汽车保险丝盒 用无卤阻燃聚丙烯复合物， 该聚丙烯复合物具有高阻燃性、 高 CTI 值、 耐折叠、 高耐热性以 及优良的综合力学性能。 0005 本发明的另一目的在于提供上述汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的制备 方法。 0006 本发明的再一目的在于提供上述汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的用途。 0007 本发明的目的通过下述技术方案实现 ： 0008 一种汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物， 由以下质量百分比的成分制备得 到 ： 0009 聚丙烯 ： 32-83 0010 热稳定剂 ： 0-1 0011 加工助剂 ： 0

11、-1 0012 无卤膨胀型阻燃剂 ： 10-30 0013 相容剂 ： 2-6 0014 增强填料 ： 5-30。 0015 优选地， 上述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物由以下质量百分比的成分 制备得到 ： 0016 聚丙烯 ： 42-82.5 0017 热稳定剂 ： 0.3-1 0018 加工助剂 ： 0.2-1 0019 无卤膨胀型阻燃剂 ： 10-30 0020 相容剂 ： 2-6 0021 增强填料 ： 5-20。 说 明 书 CN 102604221 A 4 2/5 页 5 0022 所述的聚丙烯为均聚聚丙烯、 共聚聚丙烯或无规共聚聚丙烯中的一种以上 ； 所述 聚丙烯的熔体流动

12、速率为 0.01-100g/10min。 0023 所述的热稳定剂为酚类热稳定剂、 胺类热稳定剂、 亚磷酸酯类热稳定剂、 半受阻酚 类热稳定剂、 丙烯酰基官能团与硫代酯的复合物类热稳定剂或杯芳烃热稳定剂中的一种以 上， 热稳定剂的主要作用是抑制制备过程中聚丙烯的降解。 0024 所述的加工助剂为低分子酯类、 金属皂类、 硬脂酸复合酯类或酰胺类中的一种以 上， 加工助剂的主要作用是提高聚丙烯复合物的加工性能。 0025 所述的无卤膨胀型阻燃剂为磷氮类无卤膨胀型阻燃剂。 0026 所述的相容剂为极性单体接枝聚合物， 相容剂的主要作用是增加玻璃纤维与聚合 物基体 ( 即聚丙烯 ) 的相容性 ； 00

13、27 所述极性单体接枝聚合物中的聚合物为聚乙烯、 聚丙烯、 乙烯 - 乙烯 - 辛烯共 聚物、 苯乙烯 - 丁二烯共聚物、 聚乙烯 - 聚苯乙烯 - 聚丙烯三元共聚物、 乙烯 - 丙烯 - 丁二 烯三元共聚物、 乙烯 - 丙烯酸酯共聚物或乙烯 - 丙烯酸酯 - 甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物 中的一种以上 ； 0028 所述极性单体接枝聚合物中的极性单体为马来酸酐及其类似物和 / 或丙烯酸及 其酯类衍生物 ； 0029 所述的马来酸酐及其类似物包括马来酸酐、 富马酸、 衣康酸、 柠康酸、 柠康酸酐、 乙 烯基丁二酸酐 ； 0030 所述的丙烯酸及其酯类衍生物包括丙烯酸、 甲基丙烯酸、 丙烯酸甲酯、

14、 丙烯酸乙 酯、 甲基丙烯酸甲酯、 甲基丙烯酸环氧丙酯。 0031 所述的增强填料为滑石粉、 碳酸钙、 云母、 硅灰石、 高岭土、 玻璃微珠或硫酸钡中的 一种以上。 0032 上述的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法， 包括以下步骤 ： 0033 将聚丙烯、 热稳定剂、 加工助剂、 相容剂和增强填料加入到双螺杆挤出机中熔融混 合分散， 无卤膨胀型阻燃剂从侧喂料口加入， 挤出造粒， 得到汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙 烯复合物 ； 0034 所述双螺杆挤出机的长径比为 40 1 ； 0035 所述挤出的温度为 170-240。 0036 上述的无卤阻燃聚丙烯复合物可以应用在汽车保险丝盒中。

15、 0037 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果 ： 0038 本发明的汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物具有优异的阻燃效果， 高 CTI 值， 良好的综合力学性能， 优异的耐折叠性能以及较高的热变形温度， 其阻燃性能可达到 1.6mm V0， 拉伸强度 30MPa， 弯曲模量 2000MPa， CTI 500V， 铰链折叠次数 106 次， 缺 口冲击强度 3.5KJ/m2， 热变形温度 (0.45Mpa) 120。 具体实施方式 0039 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。 0040 实施例 1 0041 一种汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的制

16、备方法， 包括以下步骤 ： 说 明 书 CN 102604221 A 5 3/5 页 6 0042 将 40 公斤聚丙烯 PP S700， 42.5 公斤聚丙烯 PP SM256、 0.3 公斤酚类热稳定剂 Irganox 1010(CIBA 公司 )、 0.2 公斤加工助剂 EBS、 2 公斤甲基丙烯酸环氧丙酯 (GMA) 接枝 聚丙烯、 10 公斤膨胀阻燃剂 FP-2200、 滑石粉 5 公斤在长径比为 1 40 的双螺杆挤出机中 熔融混合分散， 阻燃剂从侧喂料加入， 挤出温度为 200， 挤出造粒， 得到汽车保险丝盒用无 卤阻燃聚丙烯复合物。 0043 所得产品的性能如下 ： 0044

17、性能 单位 测试标准 测试结果 阻燃性 - UL94 1.6V-0 CTI V ASTM D-3638 600 HDT(0.45MPa) ISO75/1-93 123 拉伸强度 MPa ISO527/2-93 32 弯曲模量 MPa ISO178-93 2200 缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 4.0 折叠次数- 0.5mm 107 0045 0046 实施例 2 0047 一种汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法， 包括以下步骤 ： 0048 将 50 公斤聚丙烯 PP BX3800， 21 公斤聚丙烯 PP SM198、 0.5 公斤酚类热稳定剂 Irganox 10

18、10(CIBA 公司 )、 0.5 公斤加工助剂 EBS、 3 公斤马来酸酐 (MAH) 接枝聚丙烯、 15 公斤膨胀阻燃剂FP-2200、 硅灰石10公斤在长径比为140的双螺杆挤出机中熔融混合分 散， 阻燃剂从侧喂料加入， 挤出温度为 200， 挤出造粒， 得到汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙 烯复合物。 0049 所得产品的性能如下 ： 0050 性能 单位 测试标准 测试结果 阻燃性 - UL94 1.6V-0 CTI V ASTM D-3638 600 HDT(0.45MPa) ISO75/1-93 125 拉伸强度 MPa ISO527/2-93 34 说 明 书 CN 10260422

19、1 A 6 4/5 页 7 弯曲模量 MPa ISO178-93 2500 缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 4.5 折叠次数 - 0.5mm 107 0051 实施例 3 0052 一种汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法， 包括以下步骤 ： 0053 将 60 公斤聚丙烯 PP RP346R、 0.5 公斤酚类热稳定剂 Irganox 1010(CIBA 公 司 )、 0.5 公斤加工助剂硬脂酸钙、 4 公斤马来酸酐 (MAH) 接枝聚丙烯、 20 公斤膨胀阻燃剂 FP-2200、 高岭土 15 公斤在长径比为 1 40 的双螺杆挤出机中熔融混合分散， 阻燃剂从侧 喂料

20、加入， 挤出温度为 200， 挤出造粒， 得到汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物。 0054 所得产品的性能如下 ： 0055 性能 单位 测试标准 测试结果 阻燃性 - UL94 1.6V-0 CTI V ASTM D-3638 600 HDT(0.45MPa) ISO75/1-93 121 拉伸强度 MPa ISO527/2-93 33 弯曲模量 MPa ISO178-93 2400 缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 4.7 折叠次数 - 0.5mm 107 0056 0057 实施例 4 0058 一种汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法， 包括以下步骤 ： 0059

21、 将28公斤聚丙烯PP SM198， 20公斤聚丙烯PP AP3N、 1公斤酚类热稳定剂Irganox 1010(CIBA 公司 )、 1 公斤加工助剂硬脂酸钙、 5 公斤马来酸酐 (MAH) 接枝聚丙烯、 25 公斤膨 胀阻燃剂 JLS-PNPID( 杭州捷尔思 ； 下同 )、 碳酸钙 20 公斤在长径比为 1 40 的双螺杆挤 出机中熔融混合分散， 阻燃剂从侧喂料加入， 挤出温度为 200， 挤出造粒， 得到汽车保险丝 盒用无卤阻燃聚丙烯复合物。 0060 所得产品的性能如下 ： 0061 性能 单位 测试标准 测试结果 阻燃性 - UL94 1.6V-0 说 明 书 CN 1026042

22、21 A 7 5/5 页 8 CTI V ASTM D-3638 600 HDT(0.45MPa) ISO75/1-93 123 拉伸强度 MPa ISO527/2-93 31 弯曲模量 MPa ISO178-93 2100 缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 5.0 折叠次数 - 0.5mm 107 0062 实施例 5 0063 一种汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物的制备方法， 包括以下步骤 ： 0064 将 42 公斤聚丙烯 PP SM198、 1 公斤酚类热稳定剂 Irganox 1010(CIBA 公司 )、 1 公 斤加工助剂硬脂酸锌、 6 公斤甲基丙烯酸环氧丙酯 (G

23、MA) 接枝聚丙烯、 30 公斤膨胀阻燃剂 JLS-PNPID、 云母 20 公斤在长径比为 1 40 的双螺杆挤出机中熔融混合分散， 阻燃剂从侧 喂料加入， 挤出温度为 200， 挤出造粒， 得到汽车保险丝盒用无卤阻燃聚丙烯复合物。 0065 所得产品的性能如下 ： 0066 0067 性能 单位 测试标准 测试结果 阻燃性 - UL94 1.6V-0 CTI V ASTM D-3638 600 HDT(0.45MPa) ISO75/1-93 121 拉伸强度 MPa ISO527/2-93 38 弯曲模量 MPa ISO178-93 2700 缺口冲击强度 KJ/m2 ISO180-93 4.2 折叠次数 - 0.5mm 107 0068 上述实施例为本发明较佳的实施方式， 但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制， 其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、 修饰、 替代、 组合、 简化， 均应为等效的置换方式， 都包含在本发明的保护范围之内。 说 明 书 CN 102604221 A 8