專利名稱：無鹵阻燃poe復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子復(fù)合材料及其制備方法，具體涉及一種無鹵阻燃POE復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
POE樹脂是美國DOW化學(xué)公司以茂金屬為催化劑聚合的新型聚烯烴彈性體，它相對于其他聚烯烴彈性體具有價格低廉、成型加工容易等優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于汽車、電子電器、 建筑密封、運動器械以及聚合物增韌改性等領(lǐng)域。POE屬于易燃材料，隨著其應(yīng)用的不斷增多，對其進(jìn)行阻燃改性勢在必行。傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑阻燃效率高，但是其燃燒時會產(chǎn)生致命的有毒煙霧。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于解決上述問題，提供一種無鹵阻燃POE復(fù)合材料。本發(fā)明的目的之二是提供上述無鹵阻燃POE復(fù)合材料的制備方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的之一的技術(shù)方案是一種無鹵阻燃POE復(fù)合材料，由以下重量份的組分制成=POE樹脂100份，無鹵復(fù)合阻燃劑70 140份，改性劑5 30份，潤滑分散劑 3 10份，抗氧劑O. I O. 6份；所述無鹵復(fù)合阻燃劑由活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁與硼酸鋅以及微膠囊紅磷按照100 (2 10) (8 20)的重量比組成。所述的活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁是由硅烷偶聯(lián)劑改性微米級氫氧化鎂/ 微米級氫氧化鋁得到，其中微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑的重量比為 100 : 2 100 : 4;所述微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁是指平均粒徑為20微米 200 微米的氫氧化鎂/氫氧化鋁。所述的改性劑為低密度聚乙烯或者高密度聚乙烯。所述的潤滑分散劑為固體石蠟或者聚乙烯蠟。所述的抗氧劑為抗氧劑1010。實現(xiàn)本發(fā)明目的之二的技術(shù)方案是一種無鹵阻燃POE復(fù)合材料的制備方法，具有以下步驟①將按照配方稱取的POE樹脂、活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁、硼酸鋅、微膠囊紅磷、改性劑、潤滑分散劑以及抗氧劑倒入高速混合機(jī)中混合，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料溫度升高至65°C 75°C，出料冷卻；②將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，所擠出的條料經(jīng)水槽冷卻、牽引進(jìn)入切粒機(jī)造粒，即得無鹵阻燃POE復(fù)合材料。上述步驟①中所述的活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁是由硅烷偶聯(lián)劑改性微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁得到，其中微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑的重量比為100 : 2 100 : 4;所述微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁是指平均粒徑為20 微米 200微米的氫氧化鎂/氫氧化鋁。所述活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁的制備方法是按照配比將微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑倒入高速混合機(jī)中混合 5min lOmin，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料的溫度達(dá)到110°C 120°C，出料冷卻即得活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁。上述步驟①中所述的改性劑為低密度聚乙烯或者高密度聚乙烯；所述的潤滑分散劑為固體石蠟或者聚乙烯蠟；所述的抗氧劑為抗氧劑1010。上述步驟②中，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為1\=801 85°C，T2=100°C 110°C， T3=130°C 140°C，T4=150°C 160°C，T5=160°C 170°C，T6=170°C 180°C，T7=170°C 180°C, T8=170°C 180°C, T9=160°C 165°C, T模=155°C 160°C。本發(fā)明具有的積極效果(I)本發(fā)明的無鹵阻燃POE復(fù)合材料采用了氫氧化鎂/ 氫氧化鋁、硼酸鋅以及微膠囊紅磷這三種無鹵阻燃劑形成無鹵復(fù)合阻燃體系，一方面保證可使該復(fù)合材料不含鹵素，對環(huán)境無害；另一方面這三種阻燃劑存在良好的阻燃協(xié)同作用， 特別是硼酸鋅的加入有效地起到結(jié)炭作用，可使該復(fù)合材料具有阻燃效果好、低煙、無有毒有害和刺激性氣體產(chǎn)生、綜合性能高的特點。(2)本發(fā)明的無鹵阻燃POE復(fù)合材料采用的阻燃劑之一是經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理的活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁，這種活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁與POE樹脂具有良好的親和力，既有利于提高該復(fù)合材料的力學(xué)性能，又有利于改善該復(fù)合材料熔體的流動性。而硅烷偶聯(lián)劑在其中不僅起到無機(jī)物與聚合物的偶聯(lián)作用，還具有一定的阻燃協(xié)同作用，有利于提高材料的整體阻燃效果，明顯優(yōu)于采用鋁酸酯偶聯(lián)劑或者鈦酸酯偶聯(lián)劑。(3)本發(fā)明的無鹵阻燃POE復(fù)合材料選用的改性劑為高密度聚乙烯或者低密度聚乙烯，它們與POE樹脂具有良好的相容性，并在POE樹脂中能顯著起到補強作用，提高該復(fù)合材料的強度。(4)本發(fā)明的無鹵阻燃POE復(fù)合材料采用的潤滑分散劑為固體石蠟或者聚乙烯蠟，它們能有效的降低該復(fù)合材料制備或加工中的熔體流動阻力， 同時有利于無鹵復(fù)合阻燃劑均勻分散于該復(fù)合材料中，提高該復(fù)合材料的阻燃性和力學(xué)性能。(5)本發(fā)明的無鹵阻燃POE復(fù)合材料中不含有液體填充劑，可使該復(fù)合材料不存在液體滲透現(xiàn)象，保持了良好的外觀，而且彈性受高低溫度變化小，耐高溫性和耐寒性均較好。(6) 本發(fā)明的無鹵阻燃POE復(fù)合材料斷裂伸長率高達(dá)600%以上，氧指數(shù)高達(dá)30%以上，而且熔體的流動性好(熔體流動速率大于2. 0g/10min),耐熱老化性好(80°C，168小時拉伸強度變化率小于15%)。
具體實施例方式(實施例I)
本實施例的無鹵阻燃POE復(fù)合材料由下述重量的組分制成
IOOkg的POE樹脂，IOOkg的活性氫氧化鎂，6kg的硼酸鋅、18kg的微膠囊紅磷，15kg的低密度聚乙烯、4kg的固體石蠟(熔點為50°C，下同)以及O. 5kg的抗氧劑1010。上述無鹵阻燃POE復(fù)合材料的制備方法具有以下步驟
①先將200kg的微米級氫氧化鎂(平均粒徑為100微米)與6kg的南京向前化工有限公司生產(chǎn)的牌號為KH-570的硅烷偶聯(lián)劑倒入轉(zhuǎn)速為900轉(zhuǎn)/分鐘高速混合機(jī)中混合8min，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料的溫度達(dá)到115°C，然后出料冷卻，即得活性氫氧化鎂。將IOOkg上述制得的活性氫氧化鎂與IOOkg的POE樹脂、6kg的硼酸鋅、18kg的微膠囊紅磷、15kg的低密度聚乙烯、4kg的固體石臘以及O. 5kg的抗氧劑1010倒入轉(zhuǎn)速為900 轉(zhuǎn)/分鐘的高速混合機(jī)中混合，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料溫度升高至70°C，然后將混合物料送入到冷卻攪拌器中在攪拌下冷卻至環(huán)境溫度。
②將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出；所擠出的條料經(jīng)水槽冷卻、牽引進(jìn)入切粒機(jī)造粒，即得無鹵阻燃POE復(fù)合材料。雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為
110°C，T3=130°C 140°C，T4=150°C 160°C，T5=160°C 170°C， T6=170°C 180°C，T7=170°C 180°C，T8=170°C 180°C，T9=160°C 165°C，T模=155°C 160。。。(實施例2 實施例4)
各實施例的制備方法與實施例I相同，不同之處在于各組分的重量配比，具體見表I。
表 I
權(quán)利要求
1.一種無鹵阻燃POE復(fù)合材料，其特征在于由以下重量份的組分制成POE樹脂100份，無鹵復(fù)合阻燃劑70 140份，改性劑5 30份，潤滑分散劑3 10 份，抗氧劑0. I 0. 6份；所述無鹵復(fù)合阻燃劑由活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁與硼酸鋅以及微膠囊紅磷按照 100 (2 10) (8 20)的重量比組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃POE復(fù)合材料，其特征在于所述的活性氫氧化鎂/ 活性氫氧化鋁是由硅烷偶聯(lián)劑改性微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁得到，其中微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑的重量比為100 : 2 100 : 4;所述微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁是指平均粒徑為20微米 200微米的氫氧化鎂/氫氧化鋁。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃POE復(fù)合材料，其特征在于所述的改性劑為低密度聚乙烯或者高密度聚乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃POE復(fù)合材料，其特征在于所述的潤滑分散劑為固體石蠟或者聚乙烯蠟。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃POE復(fù)合材料，其特征在于所述的抗氧劑為抗氧劑 1010。
6.一種權(quán)利要求I所述的無鹵阻燃POE復(fù)合材料的制備方法，其特征在于具有以下步驟①將按照配方稱取的POE樹脂、活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁、硼酸鋅、微膠囊紅磷、改性劑、潤滑分散劑以及抗氧劑倒入高速混合機(jī)中混合，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料溫度升高至65°C 75°C，出料冷卻；②將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，所擠出的條料經(jīng)水槽冷卻、 牽引進(jìn)入切粒機(jī)造粒，即得無鹵阻燃POE復(fù)合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無鹵阻燃POE復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟①中所述的活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁是由硅烷偶聯(lián)劑改性微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁得到，其中微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑的重量比為100 2 100 4;所述微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁是指平均粒徑為20微米 200微米的氫氧化鎂/氫氧化鋁。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無鹵阻燃POE復(fù)合材料的制備方法，其特征在于所述活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁的制備方法是按照配比將微米級氫氧化鎂/微米級氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑倒入高速混合機(jī)中混合5min lOmin，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料的溫度達(dá)到110°C 120°C，出料冷卻即得活性氫氧化鎂/活性氫氧化鋁。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無鹵阻燃POE復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟①中所述的改性劑為低密度聚乙烯或者高密度聚乙烯；所述的潤滑分散劑為固體石蠟或者聚乙烯蠟；所述的抗氧劑為抗氧劑1010。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無鹵阻燃POE復(fù)合材料的制備方法，其特征在于步驟② 中，雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)的溫度為1\=801 85°C，T2=KKTC 110°C，T3=130°C 140°C， T4=150°C 160°C，T5=160°C 170°C，T6=170°C 180°C，T7=170°C 180°C，T8=170°C 180°C, T9=160°C 165°C, TS=155°C 160°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃POE復(fù)合材料及其制備方法。該無鹵阻燃POE復(fù)合材料是由以下重量份的組分制成POE樹脂100份，無鹵復(fù)合阻燃劑70～140份，改性劑5～30份，潤滑分散劑3～10份，抗氧劑0.1～0.6份。制備方法為將POE樹脂、無鹵復(fù)合阻燃劑、改性劑、潤滑分散劑以及抗氧劑倒入高速混合機(jī)中混合，直至混合所產(chǎn)生的摩擦熱使得物料溫度升高至65℃～75℃，出料冷卻；然后將冷卻后的混合物料送入到雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出，所擠出的條料經(jīng)水槽冷卻、牽引進(jìn)入切粒機(jī)造粒即得。本發(fā)明的無鹵阻燃POE復(fù)合材料斷裂伸長率高達(dá)600%以上，氧指數(shù)高達(dá)30%以上，而且熔體的流動性好,耐熱老化性好。
文檔編號C08L23/06GK102585346SQ20121004909
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者周健 申請人:江蘇技術(shù)師范學(xué)院