一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物及其制備方法，屬于聚丙烯組合物技術領域

【技術實現步驟摘要】
一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物及其制備方法


[0001]本專利技術屬于聚丙烯組合物
，具體地，涉及一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物及其制備方法
。

技術介紹

[0002]聚丙烯簡稱
PP
，是丙烯通過加聚反應而成的聚合物
。
聚丙烯材料質輕
、
易加工
、
價格低
、
電絕緣性好，聚丙烯組合物更是擁有良好的綜合性能，因此被廣泛用于汽車
、
家電
、
日用品
、
辦公用品等領域，也應用于服裝
、
毛毯等纖維制品
、
醫療器械
、
自行車
、
零件
、
輸送管道
、
化工容器
、
食品
、
藥品包裝等領域生產
。
但是，聚丙烯也存在一定的不足之處，由于聚丙烯鏈上存在著大量不穩定的叔碳原子，經光
、
熱
、
氧作用后，易發生老化降解，在室外一個月其基本物理機械性能將全部喪失，耐候性差，不宜在室外使用；除此之外，聚丙烯材料屬于易燃材料，在使用過程中存在安全隱患，其燃燒時熱釋放速率大，火焰傳播速度快，不易熄滅
。
[0003]通常共混法對聚丙烯改性，來提升聚丙烯材料的性能，相關技術公開號為
CN108148265A
的中國專利技術專利申請公開了一種耐候聚丙烯材料，通過與光穩定劑
、
抗氧化劑
、
著色劑等各類試劑進行共混，得到的聚丙烯材料具有一定的耐候性，但添加的各類試劑之間相容性差，難以發揮出各項性能
。
相關技術公開號為
CN103467852A
的中國專利技術專利申請公開了一種聚丙烯阻燃塑料按重量份組成：三甲硅基甲基膦酸二甲酯
20
?
30
份
、
氰尿酸三聚氰胺
30
?
50
份
、
氫氧化鎂
10
?
20
份
、
氫氧化鋁
40
?
60
份制備了一種阻燃劑，具有優異的阻燃滅煙性能，但仍無法提供聚丙烯的耐候性
。
因此，設計一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物具有重要價值
。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的在于克服現有技術的缺陷，提供了一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物及其制備方法
。
[0005]本專利技術的目的可以通過以下技術方案實現：
[0006]一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物的制備方法，包括以下步驟：
[0007]將聚丙烯
、
白炭黑
(
氣味抑制劑
)、
助劑
、
乙烯
?
辛烯共聚物
(
增韌劑
)
加入到高速混合器中干混均勻，再加入到雙螺桿擠出機，熔融共混，擠出，得到高耐候阻燃性聚丙烯組合物
。
[0008]由于聚丙烯組合物及制品都會不同程度地釋放揮發性有機物
(VOC)
污染環境以及危害人們身體健康，白炭黑作為一種多孔材料，可以很好的吸附揮發的有機物；另外，乙烯
?
辛烯共聚物作為一種彈性體，可以對聚丙烯組合物起到增韌效果，提高其抗沖擊性，而且與聚丙烯相容性好
。
[0009]進一步地，所述聚丙烯
、
白炭黑
、
助劑
、
乙烯
?
辛烯共聚物的質量之比為
80:5:5
?
15:20。
[0010]進一步地，所述助劑通過如下步驟制備：
[0011]S1、
在三口燒瓶中加入對苯二酚
、
乙醇和三乙胺混合均勻，滴加乙酰氯，攪拌
30min
，反應完成后，先旋蒸除去部分溶劑，再通過柱層析提純
(
洗脫液采用苯
/
乙酸乙酯的混合溶劑，二者的體積比為
1:1)
，最后旋蒸除去洗脫液，得到中間體1；對苯二酚
、
乙醇
、
三乙胺
、
乙酰氯的用量之比為
12.5g:50mL:50mL:7.8g
；
[0012]對苯二酚和乙酰氯發生酯化反應，將一個羥基保護起來，通過控制二者的摩爾比接近
1:1
且對苯二酚略微過量，使對苯二酚上只有一個
?
OH
參與到反應，得到中間體1；具體反應過程如下所示：
[0013][0014]S2、
在裝有攪拌回流裝置三口燒瓶中將中間體
1、
乙醇和三乙胺混合，室溫下逐滴加入三氯氧磷，攪拌
1h
，然后緩慢升溫至
80℃
，回流反應
4h
，反應完成，減壓蒸除未反應的三氯氧磷和溶劑，加水混合，用甲苯萃取得到中間體2；中間體
1、
乙醇
、
三乙胺
、
三氯氧磷的用量之比為
15.2g:50mL:50mL:17.2g
；
[0015]在三氯化鋁的催化下三氯氧磷與中間體1發生酯化反應，通過控制二者的摩爾比接近
1:1
且三氯氧磷略微過量，使三氯氧磷上只有一個
?
Cl
參與到反應，得到中間體2；具體反應過程如下所示：
[0016][0017]S3、
室溫，氮氣保護下在裝有攪拌的三口燒瓶中將
2,2,6,6
?
四甲基哌啶醇
、1
?
氯辛烷
、DMF(N,N
?
二甲基甲酰胺
)、
三乙胺混合攪拌均勻，邊滴加
NaOH
溶液
(
質量分數
12
％
)
邊進行攪拌，控制反應溫度為
75℃
，反應完成，停止反應，先旋蒸去除部分溶劑，再通過柱層析提純
(
洗脫液采用氯仿
?
甲醇
?
濃氨試液的混合溶劑，三者的體積比為
1:2:1)
，旋蒸除去洗脫液，得到中間體3；
2,2,6,6
?
四甲基哌啶醇
、1
?
氯辛烷
、DMF、
三乙胺
、NaOH
溶液的用量之比為
15.7g:14.8g:50mL:50mL:50mL
；
[0018]在堿性環境下，
2,2,6,6
?
四甲基哌啶醇上的
?
NH
?
和1?
氯辛烷上的
?本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將聚丙烯
、
白炭黑
、
助劑
、
乙烯
?
辛烯共聚物加入到高速混合器中干混均勻，加入雙螺桿擠出機，熔融共混，得到高耐候阻燃性聚丙烯組合物
。2.
根據權利要求1所述的一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物的制備方法，其特征在于，所述聚丙烯
、
白炭黑
、
助劑
、
乙烯
?
辛烯共聚物的質量之比為
80:5:5
?
15:20。3.
根據權利要求1所述的一種高耐候阻燃性聚丙烯組合物的制備方法，其特征在于，所述助劑通過如下步驟制備：
S1、
將對苯二酚
、
乙醇和三乙胺混合，滴加乙酰氯，攪拌
30min
，旋蒸，柱層析提純，再旋蒸，得到中間體1；
S2、
將中間體
1、
乙醇和三乙胺混合，滴加三氯氧磷，攪拌
1h
，
80℃
回流反應
4h
，減壓蒸餾，甲苯萃取，得到中間體2；
S3、
將
2,2,6,6
?
四甲基哌啶醇
、1
?
氯辛烷
、DMF、
三乙胺混合攪拌均勻，滴加
NaOH
溶液，攪拌，控制反應溫度為
75℃
，旋蒸，柱層析提純，再旋蒸，得到中間體3；
S4、
將中間體2，中間體
3、DMF、
三乙胺混合，加入三氯化鋁，攪拌，緩慢加熱至
85℃
，反應
3h
，旋蒸，柱層析提純，再旋蒸，得到中間體4；
S5、
室溫
、
氮氣保護下，將中間體4，三聚氰胺與
DMSO
混合，攪拌均勻，
70℃

【專利技術屬性】
技術研發人員：孟洪量，張園園，吳炎，王維，
申請(專利權)人：湖南省新基源新材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：