專利名稱：一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種塑料座椅的材料，尤其是涉及一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料。
背景技術：
隨著強制性國家標準GB20286-2006《公共場所阻燃制品及組件燃燒性能要求和標識》該標準于2007年3月I日正式實施，人們對公共場所的消防安全的關注度日益增加，該標準中公安部對公共場所的界定非常廣泛，其中包括了體育場(館)等公眾聚集場所。體育場主要由運動場區(qū)和座椅區(qū)組成，而座椅區(qū)是人群集中的地方，如果座椅由普通的非阻燃材料制成，由于體育場處于室外，氧氣豐富，火災發(fā)生使得火勢會迅速蔓延到鄰近區(qū)域，極不利于人群疏散和消防救援，因此座椅的阻燃安全問題尤為突出。早在2003年，國家標準QB/T 2601-2003《體育場館公共座椅》就已發(fā)布，標準不 僅對座椅的阻燃性作了明確規(guī)定，同時還規(guī)定了塑料件的耐氣候老化的要求。這是因為塑料常用的阻燃劑為鹵素類阻燃劑，當塑料放置在室外接受陽光照射后，不僅阻燃性會下降，而且相對的老化性能變差，機械性能下降，容易褪色。就聚丙烯來說，最常用的阻燃劑為八溴醚、十溴聯(lián)苯醚等含溴類阻燃劑，溴系阻燃劑光照后阻燃效率下降是由于阻燃劑發(fā)生了光分解反應，溴從阻燃劑基體中分離，形成自由基，降低了阻燃劑中的溴含量。同時由于光分解反應也使得機械性能下降。不僅如此，八溴醚易于遷移到聚丙烯的表面使得阻燃劑的丟失而降低了聚丙烯的阻燃性能。對此，一般人們會通過添加光穩(wěn)定劑來抑制光分解反應，達到耐候的效果。如200480002250. 3和201010022551. X專利中通過添加受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)和紫外線吸收劑起到耐候的作用，但是一方面由于酸性的溴系阻燃劑與堿性的HALS會發(fā)生對抗反應，降低效率；另一方面，配方中常用的阻燃協(xié)效劑三氧化二銻及其不純物(多數是重金屬)對HALS有重金屬催化分解作用，同樣會降低效率，因此為了能讓聚丙燃保持良好的阻燃與耐候性，常常配方中會添加過量的HALS，這無疑是一種成本上的增加，而且通過過量添加也無法達到高耐候性的阻燃聚丙烯。另外，人們也有用光穩(wěn)定性較好、耐析出的八溴雙酚S雙醚(也稱之為八溴S醚)來代替八溴醚、十溴聯(lián)苯醚，如專利200610029852. 9,200810025636. 6中用八溴雙酚S雙醚作為聚丙烯的阻燃劑，即使如此，八溴雙酚S雙醚仍然不能克服與HALS的對抗反應，因此其耐候性無法滿足實際使用需求。而且八溴S醚的價格高，且不易工業(yè)化生產，即可獲得性差，因此不具有經濟性。此外，無鹵素的阻燃劑雖然光穩(wěn)定性好，但因添加量大、價格高而不適用于體育場館公共座椅。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺陷而提供一種高效阻燃、優(yōu)良耐候的、容易實現(xiàn)工業(yè)化的用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料。本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn)—種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，該座椅通過將原料置于注塑模具中，控制注塑的料溫為180-230°C、注塑壓力為40-70MPa、注塑速度為40-60%，進行注塑成型得到；使用的原料包括以下組分及重量份含量聚丙烯100，阻燃母粒2-8，抗氧劑0. 3-1.0，光穩(wěn)定劑0-1.0。所述的阻燃母粒為復配組合物，其制備方法包括以下步驟
(I)按照以下組分及重量份含量備料聚丙烯100、次磷酸鹽120-350、三聚氰胺類化合物60-280、納米無機物 3-30、輔助劑15-50、聚乙烯蠟6-40、抗氧劑0. 3-7 ；(2)將上述各成分混合后，加入到同向雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為32-44，擠出溫度為170-220°C進行擠出造粒，然后控制冷卻水的溫度為10_50°C，對其進行水冷后牽引切?；蚰Ｃ媲辛?，即得到阻燃母粒。所述的聚丙烯為均聚丙烯或共聚丙烯中的一種或兩種。所述的次磷酸鹽包括次磷酸鈉、次磷酸鈣、次磷酸鎂、次磷酸鋅或次磷酸鋁。所述的次磷酸鹽優(yōu)選次磷酸鈣或次磷酸鋁。所述的三聚氰胺類化合物選自三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺氰脲酸鹽或三聚氰胺氫溴酸鹽中的一種或兩種。所述的納米無機物為粒徑IOnm-IOOnm的碳酸鈣、硫酸鋇、玻璃微珠、高嶺土、硅灰石、滑石粉、云母、蒙脫土、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硅藻土或二氧化硅。所述的輔助劑為二甲基二苯己烷、二甲基二苯丁烷或聚二異丙基苯。所述的抗氧劑選自抗氧劑1010或抗氧劑168中的一種或兩種。所述的光穩(wěn)定劑包括受阻胺類、苯并三唑類、二苯甲酮類三嗪類、水楊酸脂類、取代丙烯晴類、草酰胺類或有機鎳化合物類的光穩(wěn)定劑。所述的光穩(wěn)定劑優(yōu)選受阻胺類的光穩(wěn)定劑。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明不僅沒有阻燃劑與光穩(wěn)定劑之間的對抗作用，采用通用的光穩(wěn)定劑即可達到耐候效果，而且無析出、價格低、易注塑成型，容易實現(xiàn)工業(yè)化，現(xiàn)已應用于廣州2010年亞運會的各體育場館。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。比較例I采用目前市面上比較通用的一種配比的原料，其重量(kg)為共聚丙烯(7926，上海賽科):100，八溴醚:3，三氧化二銻:1. 5，抗氧劑1010 :0. 15，抗氧劑168 :0. 4，受阻胺類光穩(wěn)定劑 Tinuvin 770 (Ciba) :0. 5、受:阻胺類光穩(wěn)定劑 Chimassorb 944 (Ciba) :0. I。將上述原料混合造粒后，通過注塑機加工成型塑料椅。注塑采用工藝為料溫1800C -2000C -2100C -2200C -220°C _220°C、注塑壓力 60MPa、注塑速度 50%。這種塑料椅的耐候性的判定方法依據GB/T 16422. 2-1999標準，使用氙弧燈對塑料進行加速老化測試，并依據GB250-1995對老化后的變色情況進行評定。由于國家標準QB/T 2601-2003《體育場館公共座椅》中對座椅的耐氣候老化性的要求為經過500小時的氙弧燈老化后，變色評級不小于3級，為了區(qū)分比較例、實施例之間的差別，以通過變色評級不小3級的最長時間氙弧燈老化為測試條件，并進行比較。另外，以一種更直觀的、也是更接近實際的數據記錄方法來區(qū)分各比較例、實施例之間的差別。一個國家或城市一年的光照平均太陽光能量以KLy來表示，KLy = Kcal/cm2/yearo 依據標準 GB/T 16422. 2-1999 和 A. Schulman 母料技術寶典 Application Bulletins UVl，測試通過1000小時，則相當于80Kly。事實上，在中國哈爾濱一年的光照為80KLy，海南一年的光照為160KLy，香港的一年的光照為120KLy。這說明一種材料如可以通過1000小時氙弧燈測試，大體上相當于可以在中國哈爾濱使用I年，而保證材料變色不小于3級；而在海南，只能使用半年。比較例2采用目前市面上比較通用的一種配比的原料，其重量(kg)為共聚丙烯(7926，上海賽科):100，八溴醚:2. 5，三氧化二銻:1. 3，抗氧劑1010 :0. 15，抗氧劑168 :0. 4。將上述原料混合造粒后，通過注塑機成型加工。注塑采用工藝為料溫1800C -2000C -2100C -2200C -220°C _220°C、注塑壓力 60MPa、注塑速度 50%。 耐候性的判定方法參見比較例I。實施例I采用以下重量(kg)的原料配比共聚丙烯(7926，上海賽科)100，阻燃母粒4. 5，抗氧劑1010 :0. 15，抗氧劑168 :0. 4，受阻胺類光穩(wěn)定劑Tinuvin770 (Ciba) :0. 5，受阻胺類光穩(wěn)定劑Chimassorb 944(Ciba) :0. I。該原料配比經過混合后,注塑加工可以制得塑料椅。注塑采用工藝為料溫180°C -200°C -210°C -220°C -220°C _220°C、注塑壓力60MPa、注塑速度50%。其中阻燃母粒的制備方法包括以下步驟(I)按照以下組分及重量(kg)備料聚丙烯100，次磷酸鈣350，三聚氰胺氫溴酸鹽170，納米二氧化硅(IOnm) 30，二甲基二苯己烷40，聚乙烯蠟20，抗氧劑1010為0. 3 ;(2)將上述各成分混合后，加入到同向雙螺桿擠出機中擠出造粒，控制雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為44，雙螺桿擠出機溫度設定各區(qū)分別為180°C -190°C -200°C -200°C -200°C -210°C -210°C -200 °C，然后控制冷卻水的溫度為40°C，對其進行水冷后牽引切?；蚰Ｃ媲辛?，即得到阻燃母粒。耐候性的判定方法參見比較例I。實施例2采用以下重量(kg)的原料配比共聚丙烯(7926，上海賽科)100，阻燃母粒3，抗氧劑1010 :0. 1，抗氧劑168 :0. 3，受阻胺類光穩(wěn)定劑Tinuvin770 (Ciba)0.3。該原料配比經過混合后，注塑加工可以制得塑料椅。注塑采用工藝為料溫1800C -2000C -2200C -230°C -230°C _220°C、注塑壓力 70MPa、注塑速度 40%。其中阻燃母粒的制備方法包括以下步驟(I)按照以下組分及重量(kg)備料共聚丙烯100，次磷酸鋁300，三聚氰胺氰脲酸鹽280，納米高嶺土(30nm)10，二甲基二苯丁烷15，聚乙烯蠟6，抗氧劑1010為4，抗氧劑168 為 2 ;(2)將上述各成分混合后，加入到同向雙螺桿擠出機中擠出造粒，控制雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為32，雙螺桿擠出機溫度設定各區(qū)分別為170°C -190°C -200°C -200°C -220°C -220°C -230°C -220°C，然后控制冷卻水的溫度為10°C，對其進行水冷后牽引切粒或模面切粒，即得到阻燃母粒。耐候性的判定方法參見比較例I。 實施例3采用以下重量(kg)的原料配比共聚丙烯(7926，上海賽科)100，阻燃母粒3. 8，抗氧劑1010 :0. 1，抗氧劑168 :0. 3。該原料配比經過混合后，注塑加工可以制得塑料椅。注塑采用工藝為料溫 180°C -200°C -210°C -220°C -220°C _220°C、注塑壓力 60MPa、注塑速度50%。其中阻燃母粒的制備方法包括以下步驟(I)按照以下組分及重量(kg)備料共聚丙烯100，次磷酸鈣300，三聚氰胺280，納米蒙脫土(IOOnm) 10，聚二異丙基苯15，聚乙烯蠟6，抗氧劑1010為4 ;(2)將上述各成分混合后，加入到同向雙螺桿擠出機中擠出造粒，控制雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為32，雙螺桿擠出機溫度設定各區(qū)分別為180°C -190°C -200°C -200°C -210°C -210°C -220 °C -210°C，然后控制冷卻水的溫度為10°C，對其進行水冷后牽引切?；蚰Ｃ媲辛?，即得到阻燃母粒。耐候性的判定方法參見比較例I。比較例I-例2及實施例I-例3的測試數據見表I。表I比較例與實施例的測試性能
權利要求
1.一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，該座椅通過將材料置于注塑模具中，控制注塑的料溫為180-230°C、注塑壓力為40-70MPa、注塑速度為40-60%，進行注塑成型得到，其特征在于，使用的材料包括以下組分及重量份含量 聚丙烯 100， 阻燃母粒 2-8， 抗氧劑 0. 3-1. 0， 光穩(wěn)定劑 0-1.0。
2.根據權利要求I所述的一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，所述的阻燃母粒為復配組合物，其制備方法包括以下步驟 (1)按照以下組分及重量份含量備料 聚丙烯100、 次磷酸鹽120-350、 三聚氰胺類化合物60-280、 納米無機物 3-30、 輔助劑15-50、 聚乙烯蠟6-40、 抗氧劑0. 3-7 ； (2)將上述各成分混合后，加入到同向雙螺桿擠出機中，控制雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為32-44，擠出溫度為170-220°C進行擠出造粒，然后控制冷卻水的溫度為10_50°C，對其進行水冷后牽引切?；蚰Ｃ媲辛?，即得到阻燃母粒。
3.根據權利要求I或2所述的一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，所述的聚丙烯為均聚丙烯或共聚丙烯中的一種或兩種。
4.根據權利要求2所述的一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，所述的次磷酸鹽包括次磷酸鈉、次磷酸鈣、次磷酸鎂、次磷酸鋅或次磷酸鋁。
5.根據權利要求4所述的一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，所述的次磷酸鹽優(yōu)選次磷酸鈣或次磷酸鋁。
6.根據權利要求2所述的一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，所述的三聚氰胺類化合物選自三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸鹽、三聚氰胺氰脲酸鹽或三聚氰胺氫溴酸鹽中的一種或兩種。
7.根據權利要求2所述的一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，所述的納米無機物為粒徑IOnm-IOOnm的碳酸鈣、硫酸鋇、玻璃微珠、高嶺土、硅灰石、滑石粉、云母、蒙脫土、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硅藻土或二氧化硅。
8.根據權利要求2所述的一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，所述的輔助劑為二甲基二苯己烷、二甲基二苯丁烷或聚二異丙基苯。
9.根據權利要求I或2所述的一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，所述的抗氧劑選自抗氧劑1010或抗氧劑168中的一種或兩種。
10.根據權利要求I所述的一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，其特征在于，所述的光穩(wěn)定劑包括受阻胺類、苯并三唑類、二苯甲酮類三嗪類、水楊酸脂類、取代丙烯晴類、草酰胺類或有機鎳化合物類的光穩(wěn)定劑，優(yōu)選受阻胺類的光穩(wěn)定劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于注塑有優(yōu)良耐候性的體育場阻燃塑料座椅的材料，座椅通過將原料置于注塑模具中，控制注塑的料溫為180-230℃、注塑壓力為40-70MPa、注塑速度為40-60％，進行注塑成型得到；原料包括以下組分及重量份含量聚丙烯100、阻燃母粒2-8、抗氧劑0.3-1.0、光穩(wěn)定劑0-1.0。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明不僅沒有阻燃劑與光穩(wěn)定劑之間的對抗作用，采用通用的光穩(wěn)定劑即可達到優(yōu)良的耐候效果，而且無析出、價格低、易注塑成型，容易實現(xiàn)工業(yè)化。
文檔編號B29B9/06GK102775676SQ20111012101
公開日2012年11月14日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權日2011年5月11日
發(fā)明者付?？? 楊玉成, 田鐵生 申請人:上海安凸塑料添加劑有限公司