一种阻燃防熔滴母粒及其制备方法

摘要

本发明属于高分子材料功能改性用母粒制备技术领域，涉及一种阻燃防熔滴母粒及其制备方法，先将基体树脂在105‑120℃范围内干燥至含水量低于0.3％，然后将基体树脂与抗滴落剂粉末、阻燃剂和分散剂充分混合，在200‑280℃范围内经双螺杆挤出机共混、挤出、造粒，制成含抗滴落剂粉末的阻燃防熔滴母粒；其生产工艺简单，易于操作，产量高，成本低，制备的抗滴落剂阻燃防熔滴材料的阻燃防熔滴效果好，应用范围广，可应用在包装材料、装饰材料、无纺布、纺织服装等领域。

权利要求

1.一种阻燃防熔滴母粒的制备方法，其特征在于具体制备过程为：PA6切片在105℃左右的温度下干燥至含水率低于0.08％，向其中添加粒径为0.5μm的氧化石墨烯和三聚氰胺氰尿酸盐粉末，在双螺杆挤出机中以230℃的温度混合挤出，从而制得阻燃防熔滴聚酰胺母粒，制备的阻燃防熔滴聚酰胺母粒中以其重量计包含5％的氧化石墨烯粉末，10％的三聚氰胺氰尿酸盐粉末和85％的PA6；使用时将PA6切片在105℃下干燥使含水率低于0.08％；制备的阻燃防熔滴母粒在105℃下干燥至含水率低于0.08％，用体积计量方式的注射机将经干燥后的阻燃防熔滴母粒定量添加到PA6切片中得到混合粒子，使氧化石墨烯在PA6中的含量为1.5％，将所得混合粒子在注塑机上压制成125x13x1.6mm的样片。

说明书

一种阻燃防熔滴母粒及其制备方法

技术领域：

[0001] 本发明属于高分子材料功能改性用母粒制备技术领域，涉及一种阻燃防熔滴母粒及其制备方法。背景技术：

[0002] 热塑性材料如聚酯、聚酰胺等具有耐磨性好、耐疲劳强度和断裂强度高等突出性能，因而广泛应用在纺织服装、生活用品及工业用品等领域。但它们在燃烧时的熔融滴落可以传播火焰，引燃其它物质；粘在皮肤上，则会使皮肤烫伤，这大大限制了其在服装面料、装饰织物和产业用纺织品等方面的应用，虽然可以对此类材料进行阻燃化加工，但熔滴的问题却没有好的解决方法，因此，阻燃防熔滴是研究者们一直以来不断探索的问题。阻燃防熔滴母粒的开发和应用已成为该发展领域的重要技术内容。

[0003] 目前，阻燃防熔滴的方法有共混法、共聚法、后处理法以及接枝交联法等。共混法主要是添加抗滴落剂粉体等来增加熔体粘度以减少熔滴现象。该方法不改变所用生产工艺，简单易行，适用面较广，已经广泛用来改善PC、ABS、PC/ABS、HIPS等塑料的阻燃抗滴落性，常用的抗滴落剂是聚四氟乙烯，但存在着用量高，分散不均匀等问题。因此，寻求一种阻燃防熔滴母粒及其制备方法，将粒径在0.5-5um之间的石墨烯、氧化石墨烯、石墨粉末和阻燃剂及基体树脂进行预混合后，再利用双螺杆挤出机共混、挤出、造粒，制备出含有抗滴落剂粉末的阻燃防熔滴母粒，将其应用于生产塑料及纤维材料，具有优异的阻燃防熔滴功能，应用领域广，可应用于包装材料、装饰材料、无纺布、纺织服装等领域。发明内容：

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种阻燃防熔滴母粒及其制备方法，将制备的阻燃防熔滴母粒应用于包装材料、装饰材料、无纺布、纺织服装等领域。

[0005] 为了实现上述目的，本发明所述阻燃防熔滴母粒以其重量计包括69.5-77.5％的基体树脂、10-20％的阻燃剂、20-0.5％的抗滴落剂和0.5-2％分散剂。

[0006] 本发明所述基体树脂为聚酯或聚酰胺或聚烯烃。

[0007] 本发明所述抗滴落剂为石墨烯、氧化石墨烯、石墨粉末中的一种，粒径为0.5-5um。

[0008] 本发明所述阻燃剂为氮系阻燃剂三聚氰胺、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺氰尿酸盐中的一种。

[0009] 本发明所述分散剂为聚乙烯蜡或乙撑双硬脂酰胺。

[0010] 本发明所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚对苯二甲酸丁二醇酯PBT和聚对苯二甲酸丙二醇酯PTT中的一种；所述聚酰胺选自聚己内酰胺PA6和聚己二酰己二胺PA66中的一种；所述聚烯烃为聚丙烯PP或聚乙烯PE。

[0011] 本发明所述阻燃防熔滴母粒的具体制备过程为：将基体树脂在105-120℃范围内干燥至含水量低于0.3％，然后按所述含量与抗滴落剂粉末、阻燃剂和分散剂充分混合，在200-280℃范围内经双螺杆挤出机共混、挤出、造粒，制成含抗滴落剂粉末的阻燃防熔滴母粒。

[0012] 本发明制备的阻燃防熔滴母粒能应用于生产塑料及纤维材料，其具有优异的阻燃防熔滴功能，特别适用于包装材料、装饰材料、无纺布、纺织服装等领域。

[0013] 本发明与现有技术相比，其生产工艺简单，易于操作，产量高，成本低，制备的抗滴落剂阻燃防熔滴材料的阻燃防熔滴效果，按照UL-94标准及测试方法测试已达到V-0级别，具有良好的阻燃防熔滴效果，应用范围广，可应用在包装材料、装饰材料、无纺布、纺织服装等领域。具体实施方式：

[0014] 下面通过实施例对本发明做进一步的说明。

[0015] 实施例1：

[0016] 本实施例先将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)切片在120℃的温度下干燥至含水率达到300ppm，再向其中添加粒径为0.5μm的石墨烯粉末和三聚氰胺粉末，在双螺杆挤出机中以280℃左右的温度混合挤出，从而制得阻燃防熔滴聚酯母粒，制备的阻燃防熔滴聚酯母粒中石墨烯粉末重量百分比含量为10％，三聚氰胺粉末的重量百分比含量为20％，PET的重量百分比含量为70％。

[0017] 本实施例将PET切片在120℃的温度下预结晶并在140℃的温度下干燥，直至含水率达到300ppm；再将上述阻燃防熔滴聚酯母粒在140℃的温度下干燥至含水率达到300ppm；用体积计量方式的注射机将干燥后的阻燃防熔滴聚酯母粒添加至所述PET切片中得到混合粒子，使石墨烯在PET中的含量为1％，最后将所得混合粒子在注塑机上压制成
125x13x1.6mm的样片。

[0018] 实施例2：

[0019] 本实施例将PA6切片在105℃左右的温度下干燥至含水率低于0.08％，向其中添加粒径为0.5μm的氧化石墨烯和三聚氰胺氰尿酸盐粉末，在双螺杆挤出机中以230℃左右的温度混合挤出，从而制得阻燃防熔滴聚酰胺母粒，制备的阻燃防熔滴聚酰胺母粒中以其重量计包含5％的氧化石墨烯粉末，10％的三聚氰胺氰尿酸盐粉末和85％的PA6。

[0020] 本实施例将PA6切片在105℃下干燥使含水率低于0.08％；制备的阻燃防熔滴母粒在105℃下干燥至含水率低于0.08％，用体积计量方式的注射机将经干燥后的阻燃防熔滴母粒定量添加到PA6切片中得到混合粒子，使氧化石墨烯在PA6中的含量为1.5％，将所得混合粒子在注塑机上压制成125x13x1.6mm的样片。

[0021] 实施例3：

[0022] 本实施例将79％PP切片、1％纳米石墨和20％三聚氰胺预混合后，在双螺杆挤出机中以180℃左右的温度混合挤出，从而制得阻燃防熔滴聚丙烯母粒，所述阻燃防熔滴聚丙烯母粒以其重量计包含1％的粒径在1μm的石墨粉末；将所得阻燃防熔滴聚丙烯母粒在注塑机上压制成125x13x1.6mm的样片。

[0023] 对比例1：

[0024] 本对比例将PET切片在140℃的温度下干燥使含水率达到300ppm，将上述切片在注塑机上压制成125x13x1.6mm的样片。

[0025] 对比例2：

[0026] 本对比例将PA6切片在105℃的温度下干燥使含水率低于0.08％，将上述切片在注塑机上压制成125x13x1.6mm的样片。

[0027] 对比例3：

[0028] 本对比例将PP切片在注塑机上压制成125x13x1.6mm的样片。

[0029] 将实施例1-3和对比例1-3中所得到的片材按照UL-94测试标准在CZF-3垂直燃烧测试仪中测试，记录两次点燃后片材的燃烧时间和熔滴滴落情况，结果如下表所示：

[0030]