一种阻燃聚丙烯新型低成本制备方法
技术领域
本发明属于聚丙烯制备技术领域，具体涉及一种阻燃聚丙烯新型低成本制备方法。
背景技术
阻燃聚丙烯材料可分为以下五类：卤-锑体系聚丙烯,即气相阻燃机理。用含溴烷基磷酸酯来处理PP的聚丙烯。这类阻燃剂兼有PBr协同效应,使阻燃效果显著,同时还能改善PP的流变性及加工性能,对PP的物理机械性能影响也小。
目前阻燃聚丙烯制备过程，一般对原料要求高，造成成本高，或者对原料要求较低，但是制备工艺较为复杂，使得成本仍然居高不下，为此我们提出一种聚丙烯新型低成本制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种阻燃聚丙烯新型低成本制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种阻燃聚丙烯新型低成本制备方法，包括如下步骤：
A)、准备定量的原料丙烯，并将液态的丙烯添加至聚合釜中；
B)、将膨胀阻燃剂、阻燃型催化剂、润滑剂、抗滴落剂、抗氧剂、偶联剂添加至聚合釜中；
C)、在添加膨胀阻燃剂时，引入有机-无机杂化催化剂，在催化剂的作用下丙烯发生聚合反应；
D)、聚合反应完成后，聚合产物进入闪蒸器；
E)、将未反应的丙烯脱除，反应后的丙烯进入挤出机；
F)、挤出造粒，称量、包装、运输。
进一步地，所述有机-无机杂化催化剂由十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯十六烷基醚、四乙氧基硅经过混合、分离、沉淀制备而成。
进一步地，所述膨胀阻燃剂由即酸源、炭源和气源组成，酸源又为脱水剂或炭化促进剂，是无机酸或燃烧中能原位生成酸的化合物，如磷酸、硼酸、硫酸和磷酸酯中的一种；炭源也称炭剂，是形成泡沫炭化层的基础，是含碳量高的多羟基化合物，如淀粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、乙二醇、酚醛树脂中的一种；气源也叫发泡源，是含氮化合物，如尿素、三聚氰胺、聚酰胺中的一种。
进一步地，所述抗滴落剂为有机改性蒙脱土DK1、DK1N、DK2、DK3、DK4和DK5中的一种或多种。
进一步地，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种。
进一步地，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌中的一种或多种。
进一步地，所述偶联剂由亲无机基团和亲有机基团组成，可与合成树脂作用。
进一步地，所述闪蒸器可根据浓缩工艺对物料进行一级或二级预热，然后在闪蒸管中瞬间受热，溶剂快速蒸发并与浓缩液分离，各自进入回收系统，完成浓缩过程。
进一步地，所述挤出机螺杆依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，能使得物料可以充分进行塑化以及均匀混合，通过口模成型。
相比于现有技术，本发明的有益效果在于：
通过设计了本申请，利用将有机-无机杂化催化剂引入膨胀型阻燃体中，催化高效阻燃剂，简单易行，同时考虑其相容性，研究发现，催化剂的引入可以大大提高膨胀型阻燃聚丙烯的阻燃效率，使PP通过UL-94V0级别测试的阻燃剂的含量从25wt％降低到15wt％，为目前国际上该类膨胀阻燃剂体系最高效率，而且通过调整催化剂中有机部分和无机部分的结构，可以方便地调整催化剂与聚合物的相容性，从而在获得优良阻燃性能的同时，不损失催化剂的力学性能。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
图1为本发明的步骤示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1，本发明提出的一种技术方案：一种阻燃聚丙烯新型低成本制备方法，包括如下步骤：
A)、准备定量的原料丙烯，并将液态的丙烯添加至聚合釜中；
B)、将膨胀阻燃剂、阻燃型催化剂、润滑剂、抗滴落剂、抗氧剂、偶联剂添加至聚合釜中；
C)、在添加膨胀阻燃剂时，引入有机-无机杂化催化剂，在催化剂的作用下丙烯发生聚合反应；
D)、聚合反应完成后，聚合产物进入闪蒸器；
E)、将未反应的丙烯脱除，反应后的丙烯进入挤出机；
F)、挤出造粒，称量、包装、运输。
本实施例中，进一步地，所述有机-无机杂化催化剂由十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯十六烷基醚、四乙氧基硅经过混合、分离、沉淀制备而成。
本实施例中，进一步地，所述膨胀阻燃剂由即酸源、炭源和气源组成，酸源又为脱水剂或炭化促进剂，是无机酸或燃烧中能原位生成酸的化合物，如磷酸、硼酸、硫酸和磷酸酯中的一种；炭源也称炭剂，是形成泡沫炭化层的基础，是含碳量高的多羟基化合物，如淀粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、乙二醇、酚醛树脂中的一种；气源也叫发泡源，是含氮化合物，如尿素、三聚氰胺、聚酰胺中的一种。
本实施例中，进一步地，所述抗滴落剂为有机改性蒙脱土DK1、DK1N、DK2、DK3、DK4和DK5中的一种或多种。
本实施例中，进一步地，所述抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八碳醇酯、双(十八烷基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种。
本实施例中，进一步地，所述润滑剂为硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌中的一种或多种。
本实施例中，进一步地，所述偶联剂由亲无机基团和亲有机基团组成，可与合成树脂作用。
本实施例中，进一步地，所述闪蒸器可根据浓缩工艺对物料进行一级或二级预热，然后在闪蒸管中瞬间受热，溶剂快速蒸发并与浓缩液分离，各自进入回收系统，完成浓缩过程。
本实施例中，进一步地，所述挤出机螺杆依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，能使得物料可以充分进行塑化以及均匀混合，通过口模成型。
本发明的制备流程：准备定量的原料丙烯，并将液态的丙烯添加至聚合釜中；将膨胀阻燃剂、阻燃型催化剂、润滑剂、抗滴落剂、抗氧剂、偶联剂添加至聚合釜中，偶联剂由亲无机基团和亲有机基团组成，其中膨胀阻燃剂的酸源为聚磷酸铵或三聚氰胺磷酸盐，炭源为季戊四醇、双季戊四醇、三季戊四醇、酚醛树脂、淀粉或环糊精，气源为三聚氰胺；在添加膨胀阻燃剂时，引入有机-无机杂化催化剂，在催化剂的作用下丙烯发生聚合反应，有机-无机杂化催化剂由十六烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯十六烷基醚、四乙氧基硅经过混合、分离、沉淀制备而成；聚合反应完成后，聚合产物进入闪蒸器，闪蒸器可根据浓缩工艺对物料进行一级或二级预热，然后在闪蒸管中瞬间受热，溶剂快速蒸发并与浓缩液分离，各自进入回收系统，完成浓缩过程；上述步骤将将未反应的丙烯脱除，反应后的丙烯进入挤出机，挤出机螺杆依靠螺杆旋转产生的压力及剪切力，能使得物料可以充分进行塑化以及均匀混合，通过口模成型，利用挤出机挤出造粒，称量、包装、运输即可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
