專利名稱：一種無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種阻燃復(fù)合材料及其制備方法，尤其是一種無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
溴系阻燃乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)復(fù)合材料具有良好的耐沖擊性、耐環(huán)境應(yīng)力開裂性，被廣泛用于電線電纜、阻燃電器元件等領(lǐng)域。但由于環(huán)保法規(guī)對(duì)鹵素阻燃劑的限制，無鹵阻燃EVA復(fù)合材料近年來受到廣泛關(guān)注。目前，無鹵阻燃EVA復(fù)合材料主要是通過添加無機(jī)阻燃劑氫氧化鎂和氫氧化鋁、聚磷酸銨、三聚氰胺氰尿酸鹽、膨脹石墨等阻燃劑制備得到的，這些方法在下述專利中已有公開描述。專利CN 101914237A及專利CN 101921426A公布了通過添加質(zhì)量份數(shù)為55 65%活化改性氫氧化鎂粉末制備無鹵阻燃EVA復(fù)合材料的方法。專利KR1020110048339公布了添加30 100份聚磷酸銨制備彩色熱縮管用無鹵阻燃EVA復(fù)合材料的方法。專利CN 101270268A公布了添加10 20份聚磷酸銨，60 100份氫氧化鎂與氫氧化鋁復(fù)合物，1(Γ20份硼酸鋅制備熱收縮雙壁管用無鹵阻燃EVA熱熔膠的方法。專利JP2001342307 (A)公布了添加5 50份三聚氰胺氰尿酸鹽制備UL94-V0級(jí)無鹵阻燃EVA復(fù)合材料的方法。專利DE 10024421 (Al)公布了添加酸性或中性膨脹石墨制備無鹵阻燃EVA復(fù)合材料的方法。上述專利公開的技術(shù)，不同程度存在下述不足，影響了其在各個(gè)領(lǐng)域的使用①阻燃效率低，添加量大，難以分散，加工困難，嚴(yán)重影響所制得材料的力學(xué)性能，
如氫氧化鎂、氫氧化鋁。②易吸水，在室溫環(huán)境中會(huì)遷移至材料表面，降低所制備材料的阻燃效果和力學(xué)性能，如聚磷酸銨。③阻燃性能差，有熔滴現(xiàn)象，只能用于低阻燃要求場合，如三聚氰胺氰尿酸鹽等。④深色阻燃劑的應(yīng)用，限制了制品的使用范圍，如膨脹石墨、紅磷等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種兼具良好的阻燃性能與力學(xué)性能、無鹵環(huán)保、無析出、淺色、易加工的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料及其制備方法。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之一的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，包括乙烯-醋酸乙烯酯50wt% 75wt% ;有機(jī)磷酸酯12wt% 24wt% ;三聚氰胺類化合物6wt% 10wt% ;多元醇 6wt% 10wt% ;聚娃氧燒O 4wt% ;氮娃燒偶聯(lián)劑O. 5wt% 2wt%。所述無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料還包括其它助劑O. 5wt9Tlwt%，所述其它助劑為抗氧劑、光穩(wěn)定劑、硬脂酸類潤滑劑中的一種或幾種。
所述乙烯-醋酸乙烯酯的熔體流動(dòng)速率為fl0g/10min，其中醋酸乙烯酯的含量為乙烯-醋酸乙烯酯的15wt% 30wt%。所述有機(jī)磷酸酯為間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)、間苯二酚雙(二甲苯基磷酸酯)、雙酚A雙(二苯基磷酸酯)或雙酚A雙(二甲苯基磷酸酯)中的一種。優(yōu)選的，所述有機(jī)磷酸酯為間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)。所述三聚氰胺類化合物為三 聚氰胺氰尿酸、三聚氰胺氰尿酸鹽或三嗪衍生物中的一種；所述三嗪衍生物為2-氨基-4，6- 二羥乙基-1，3，5-三嗪、2，4- 二氨基-6-羥乙基_1，3, 5- 二嚷、2，4_ 二氛基_6_苯乙基-1，3, 5- 二嚷、2，4- 二氛基-6-輕乙胺基-1，3，5-三嗪或2，4，6-三芳氨基-1，3，5-三嗪中的一種。優(yōu)選的，所述三聚氰胺類化合物為三聚氰胺氰尿酸。 所述多元醇為季戊四醇或雙季戊四醇。優(yōu)選的，所述多元醇為雙季戊四醇。所述聚硅氧烷為聚氨基硅氧烷、聚環(huán)氧基硅氧烷或聚甲基丙烯酸酯基硅氧烷中的一種。優(yōu)選的，所述聚硅氧烷為聚環(huán)氧基硅氧烷。所述含氮娃燒偶聯(lián)劑為Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y-氨丙基二甲氧基娃或Y-氨丙基二異丙氧基娃燒中的一種。優(yōu)選的，所述含氮硅烷偶聯(lián)劑為Y-氨丙基三乙氧基硅烷。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的之二的一種無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟(I)用高速混料機(jī)將三聚氰胺類化合物、多元醇、聚硅氧烷與含氮硅烷偶聯(lián)劑混合均勻，再與乙烯-醋酸乙烯酯及其它助劑混合均勻；(2)把步驟(I)的混合料通過主喂料口加入到雙螺桿擠出機(jī)中，同時(shí)，通過側(cè)喂料方式用液體計(jì)量泵加入有機(jī)磷酸酯，經(jīng)熔融擠出，冷卻、干燥、切粒，得到產(chǎn)品。本發(fā)明的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料及其制備方法的有益效果如下本發(fā)明的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料及其制備方法，通過選擇有機(jī)磷酸酯與三聚氰胺類化合物、多元醇復(fù)配，選擇聚硅氧烷協(xié)阻劑并用，得到的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，阻燃與力學(xué)性能明顯得到提高，且該復(fù)合材料無鹵環(huán)保、無析出、淺色、易加工。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，在具體實(shí)施例和對(duì)比例復(fù)合材料配方中，兩種乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)均為美國杜邦公司產(chǎn)品，一種型號(hào)為Elvax 265，醋酸乙烯酯(VAC)含量為28%(w/w)，熔體流動(dòng)速率為3g/10min，另外一種的型號(hào)為Elvaxii'460，VAC含量為18%(w/w)，熔體流動(dòng)速率為2. 5g/10min ;氫氧化鎂為德國馬丁公司產(chǎn)品，型號(hào)為Magnifinii H5IV，平均粒徑〈2 μ m ;聚磷酸銨為淄博賽達(dá)阻燃新材料有限公司產(chǎn)品，型號(hào)為APP2100，P2O5含量彡72%(w/w)，分子量>1000，平均粒徑為5 15 μ m ;有機(jī)磷酸酯為間苯二酹雙(二苯基磷酸酯)，美國旭瑞達(dá)公司產(chǎn)品，型號(hào)為Fyrolflex RDP,無色透明粘稠液體，磷含量為10. 8%(w/w)，粘度為60(T800mPas(25°C );三聚氰胺類化合物為三聚氰胺氰尿酸，德國克萊恩公司產(chǎn)品，型號(hào)為Melapur MC50，粒徑彡4μπι;多元醇為雙季戊四醇，濮陽市旺達(dá)化工有限公司產(chǎn)品，優(yōu)級(jí)，純度>90%(w/w)，平均粒徑〈10 μ m ;聚硅氧烷為聚環(huán)氧基娃氧燒，美國道康寧公司產(chǎn)品，型號(hào)為RM4-7051,白色粉末,平均粒度<5μπι ;含氮硅烷偶聯(lián)劑為Y -氨丙基三乙氧基硅烷，南京經(jīng)天緯化工有限公司產(chǎn)品，型號(hào)為ΚΗ-550，純度≥98% ;抗氧劑1010為Ciba公司產(chǎn)品。本發(fā)明的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料的實(shí)施例f 7和兩個(gè)對(duì)比例的配方的組分含量如下表
權(quán)利要求
1.一種無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，包括乙烯-醋酸乙烯酯50wt°/T75wt% ；有機(jī)磷酸酯12wt% 24wt% ;三聚氰胺類化合物6wt% 10wt% ;多元醇6wt% 10wt% ;聚娃氧燒O 4wt% ;氮娃燒偶聯(lián)劑O. 5wt% 2wt%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，其特征在于還包括其它助劑O. 5wt9Tlwt%，所述其它助劑為抗氧劑、光穩(wěn)定劑、硬脂酸類潤滑劑中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，其特征在于所述乙烯-醋酸乙烯酯的熔體流動(dòng)速率為flOg/lOmin，其中醋酸乙烯酯的含量為乙烯-醋酸乙烯酯的 15wt% 30wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求廣3任一所述的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，其特征在于 所述有機(jī)磷酸酯為二苯基磷酸酯、二甲苯基磷酸酯、二苯基磷酸酯或二甲苯基磷酸酯中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求廣3任一所述的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，其特征在于所述三聚氰胺類化合物為三聚氰胺氰尿酸、三聚氰胺氰尿酸鹽或三嗪衍生物中的一種；所述三嗪衍生物為2-氨基-4，6- 二羥乙基-1，3，5-三嗪、2，4- 二氨基-6-羥乙基-1，3，5-三嗪、2，4- 二氨基-6-苯乙基-1，3，5-三嗪、2，4- 二氨基_6_羥乙胺基_1，3，5-三嗪或2，4，6-三芳氨基-1，3，5-三嗪中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求廣3任一所述的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，其特征在于所 述多元醇為季戊四醇或雙季戊四醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求廣3任一所述的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，其特征在于所述聚硅氧烷為聚氨基硅氧烷、聚環(huán)氧基硅氧烷或聚甲基丙烯酸酯基硅氧烷中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求廣3任一所述的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，其特征在于所述含氮娃燒偶聯(lián)劑為Y-氨丙基二乙氧基娃燒、Y-氨丙基二甲氧基娃或Y-氨丙基二異丙氧基硅烷中的一種。
9.一種權(quán)利要求廣8所述的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟 (1)用高速混料機(jī)將三聚氰胺類化合物、多元醇、聚硅氧烷與含氮硅烷偶聯(lián)劑混合均勻，再與乙烯-醋酸乙烯酯及其它助劑混合均勻； (2)把步驟(I)的混合料通過主喂料口加入到雙螺桿擠出機(jī)中，同時(shí)，通過側(cè)喂料方式用液體計(jì)量泵加入有機(jī)磷酸酯，經(jīng)熔融擠出，冷卻、干燥、切粒，得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種兼具良好的阻燃性能與力學(xué)性能、無鹵環(huán)保、無析出、淺色、易加工的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，包括乙烯-醋酸乙烯酯50wt%~75wt%；有機(jī)磷酸酯12wt%~24wt%；三聚氰胺類化合物6wt%~10wt%；多元醇6wt%~10wt%；聚硅氧烷0~4wt%；氮硅烷偶聯(lián)劑0.5wt%~2wt%。本發(fā)明的無鹵阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料及其制備方法，通過選擇有機(jī)磷酸酯與三聚氰胺類化合物、多元醇復(fù)配，選擇聚硅氧烷協(xié)阻劑并用，得到的阻燃乙烯-醋酸乙烯酯復(fù)合材料，阻燃與力學(xué)性能明顯得到提高，且該復(fù)合材料無鹵環(huán)保、無析出、淺色、易加工。
文檔編號(hào)C08K5/523GK102719007SQ20111044955
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者丁乃秀, 劉麗, 劉建軍, 孫立水, 李偉, 李榮勛, 李超芹 申請(qǐng)人:青島琴科工程塑料有限公司, 青島科技大學(xué)