【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒、纖維及其制備方法，屬于紡織材料。
技術介紹
1、聚丙烯(pp)是一種廣泛應用的高分子材料，由于其質輕、耐腐蝕、易加工等特點，被廣泛應用于家電、汽車、建筑等領域。然而，聚丙烯材料在高溫下易燃燒，阻燃性能差，為改善聚丙烯材料的燃燒性能，通常的會向聚丙烯材料中添加阻燃劑，而含磷阻燃劑是當前研究最為廣泛的阻燃劑之一，含磷阻燃劑主要可分為無機磷系阻燃劑和有機磷系阻燃劑兩類，其中，有機磷系阻燃劑主要是指含有磷元素的有機化合物，如磷酸酯、磷酰胺等。這些化合物在高溫下通過磷元素與燃燒氣體反應，生成具有阻燃性能的磷氧、磷酸鹽等化合物，起到阻燃的作用。
2、但是，聚丙烯是一種非極性聚合物，而含磷阻燃劑通常含有極性官能團，具有一定的極性，由于極性差異，聚丙烯和含磷阻燃劑之間的相互吸引力較弱，相容性差；含磷阻燃劑添加到聚丙烯材料中之后，含磷阻燃劑在聚丙烯中分散性差，含磷阻燃劑容易團聚，難以在聚丙烯中均勻分散，并且單一的含磷阻燃劑所起到的阻燃效果有限，導致聚丙烯材料的阻燃性能有待進一步提高；此外，由于含磷阻燃劑與聚丙烯之間的相容性差，含磷阻燃劑的加入，容易在聚丙烯材料形成弱界面，導致聚丙烯材料的機械性能下降，含磷阻燃劑在聚丙烯中的應用所起到的積極效果差。
3、目前，常規含磷阻燃聚丙烯母粒通常是將含磷阻燃劑與聚丙烯樹脂以及其他助劑混合，通過熔融共混、擠出造粒等工藝步驟制成；但是存在含磷阻燃劑與聚丙烯樹脂之間的相容性差、耐老化性能不足、加工困難、阻燃劑用量大等問題。
1、[技術問題]
2、含磷阻燃劑在聚丙烯中分散性能差；
3、單一的含磷阻燃劑對聚丙烯的阻燃改善效果有限，聚丙烯材料的阻燃性能有待進一步提高；
4、含磷阻燃劑的加入會在聚丙烯材料中形成弱界面，導致聚丙烯材料的機械性能下降。
5、[技術方案]
6、為了解決上述問題，本專利技術將二維黑鱗、二氧化硅、陶土、蒙脫土、水混合研磨，得到混合粉體；之后將混合粉體、丁腈橡膠混合均勻，得到混合物；最后，將含有聚磷酸銨的聚丙烯熔體和混合物混合均勻，熔融擠出，干燥，得到無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒。本專利技術制備得到的無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒環保，阻燃性能優異，紡絲性能良好；制備得到的無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲耐水洗、耐摩擦、耐老化。
7、本專利技術的第一個目的是提供一種制備無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒的方法，包括如下步驟：
8、(1)將二維黑鱗、二氧化硅、陶土、蒙脫土、水按照質量比2-5：4-6：4-6：5-8：10采用球磨機進行濕法研磨2-4h，干燥，得到混合粉體；
9、(2)將混合粉體、丁腈橡膠粉末按照質量比5-15：5混合均勻，得到混合物；
10、(3)將聚丙烯、聚磷酸銨按照質量比50：3-10進行混合熔融，得到含有聚磷酸銨的聚丙烯熔體；
11、(4)將含有聚磷酸銨的聚丙烯熔體和混合物按照質量比100：5-10混合均勻，熔融擠出，干燥，得到無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒。
12、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(1)中二氧化硅的粒徑為2-5μm。
13、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(1)中陶土的粒徑為5-11μm。
14、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(1)中研磨采用剛玉罐和剛玉球，公轉轉速為100-200rpm，自轉轉速為250-350rpm。
15、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(1)中干燥是100-120℃下干燥2-10h。
16、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(2)中混合均勻是在5000-10000rpm下高速混合5-15min。
17、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(2)中丁腈橡膠粉末的粒徑為80-100目。
18、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(3)中聚磷酸銨的粒徑為100-300目。
19、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(3)中聚丙烯為聚丙烯樹脂，熔點在160-200℃。
20、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(3)中混合熔融的溫度和聚丙烯的熔點進行選擇。
21、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(3)中混合均勻是在5000-10000rpm下高速混合3-5min。
22、在本專利技術的一種實施方式中，步驟(3)中熔融擠出的溫度為160-200℃。
23、本專利技術的第二個目的是本專利技術所述的方法制備得到的無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒。
24、本專利技術的第三個目的是提供一種制備無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲的方法，包括如下步驟：
25、以無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒為皮層，聚丙烯為芯層，采用熔融復合紡絲設備，經熔融紡絲——牽伸——熱定型，得到無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲；
26、其中，皮層和芯層的質量比為50-80：20-50；
27、熔融紡絲溫度為180-250℃，速度為1000-5000m/min；
28、牽伸溫度為65-125℃，牽伸倍數為1.5-10.0；
29、熱定型溫度為90-135℃。
30、本專利技術的第四個目的是本專利技術所述的方法制備得到的無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲。
31、本專利技術的第五個目的是提供一種無鹵含磷阻燃聚丙烯織物，其采用本專利技術所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒或無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲。
32、本專利技術的第六個目的是本專利技術所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯織物、無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒或無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲在家電、汽車、建筑等領域的應用。
33、本專利技術的第七個目的是提供一種提升聚丙烯紡織品阻燃、耐水洗、耐摩擦、耐老化性能的方法，其采用了本專利技術所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯織物、無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒或無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲。
34、[有益效果]
35、(1)本專利技術制備得到的無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒環保，阻燃性能優異，紡絲性能良好。
36、(2)本專利技術制備得到的無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲耐水洗、耐摩擦、耐高溫。
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1.一種制備無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中研磨采用剛玉罐和剛玉球，公轉轉速為100-200rpm，自轉轉速為250-350rpm。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中混合均勻是在5000-10000rpm下高速混合5-15min。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中熔融擠出的溫度為160-200℃。
5.權利要求1-4任一項所述的方法制備得到的無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒。
6.一種制備無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲的方法，其特征在于，包括如下步驟：
7.權利要求6所述的方法制備得到的無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲。
8.一種無鹵含磷阻燃聚丙烯織物，其特征在于，其采用權利要求5所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒或權利要求7所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲。
9.權利要求5所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒、權利要求7所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲或權利要求8所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯織物在家電、汽車、建筑等
10.一種提升聚丙烯紡織品阻燃、耐水洗、耐摩擦、耐老化性能的方法，其特征在于，采用了權利要求5所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒、權利要求7所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲或權利要求8所述的無鹵含磷阻燃聚丙烯織物。
...【技術特征摘要】
1.一種制備無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒的方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)中研磨采用剛玉罐和剛玉球，公轉轉速為100-200rpm，自轉轉速為250-350rpm。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)中混合均勻是在5000-10000rpm下高速混合5-15min。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(3)中熔融擠出的溫度為160-200℃。
5.權利要求1-4任一項所述的方法制備得到的無鹵含磷阻燃聚丙烯母粒。
6.一種制備無鹵含磷阻燃聚丙烯長絲的方法，其特征在于，包括...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫俠，張堂俊，丁利忠，楊妮麗，
申請(專利權)人：浙江金彩新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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