無鹵阻燃聚乙烯材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無鹵阻燃聚乙烯材料及其制備方法。本發(fā)明的無鹵阻燃聚乙烯材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為：聚乙烯50%～80%、復(fù)配型無鹵阻燃劑15%～30%、增強劑5%～10%、相容劑2%～5%、潤滑劑0.5%～2%、偶聯(lián)劑0.1%～1%、抗氧劑0.1%～1%。本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的無鹵阻燃聚乙烯材料不僅具有很好的無鹵阻燃性（氧指數(shù)達到30），達到UL94-0阻燃級標(biāo)準，發(fā)煙量小，無毒，無熔滴現(xiàn)象等，而且材料的分散性好，外觀良好，同時具有較高的沖擊韌性、拉伸強度和熱穩(wěn)定性，其綜合性能優(yōu)良，可廣泛應(yīng)用于電器、化工、食品、機械等行業(yè)。
【專利說明】無鹵阻燃聚乙烯材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種無鹵阻燃聚乙烯材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，聚乙烯的阻燃主要采用鹵素/三氧化二銻體系，由于鹵素類阻燃劑在燃燒時放出大量具有毒性、腐蝕性強的鹵化氫氣體，嚴重污染環(huán)境，因此，無鹵阻燃聚乙烯的研制與開發(fā)受到國內(nèi)外同行的廣泛關(guān)注。以氫氧化鎂/氫氧化鋁/紅磷為主的無機阻燃體系是常用的無鹵阻燃體系，但該阻燃體系的阻燃效率低，阻燃劑添加量很大(超過50%)，嚴重影響了材料的力學(xué)性能和加工性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種低煙無鹵阻燃效果好和具有良好力學(xué)性能的無鹵阻燃聚乙烯材料及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:無鹵阻燃聚乙烯材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:聚乙烯50%~80%、復(fù)配型無鹵阻燃劑15%~30%、增強劑5%~10%、相容劑2%~5%、潤滑劑0.5%~2%、偶聯(lián)劑0.1%~1%、抗氧劑0.1%~1%。
[0005]所述的復(fù)配型無鹵阻燃劑為聚磷酸胺(APP) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和納米蒙脫土 25wt%三者混合的復(fù)配物。
[0006]所述的增強劑為納米 碳酸鈣。
[0007]所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)0
[0008]所述的潤滑劑為聚乙烯蠟。
[0009]所述的偶聯(lián)劑為鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑。
[0010]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
[0011]上述的無鹵阻燃聚乙烯材料的制備方法，包括以下步驟:
Cl)按重量配比稱取聚磷酸胺(APP) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和納米蒙脫土25wt%,使混合均勻，制得復(fù)配型無鹵阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；
(2)按重量配比稱取增強劑和偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°C~120°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面活化處理好的增強劑，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、復(fù)配型無鹵阻燃劑、相容劑、潤滑劑和抗氧劑，在100°C~120°C溫度下繼續(xù)混合15~20分鐘；
(3)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的無鹵阻燃聚乙烯材料。
[0012]本發(fā)明的有益效果是，與 現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的無鹵阻燃聚乙烯材料不僅具有很好的無鹵阻燃性(氧指數(shù)達到30)，達到UL94-0阻燃級標(biāo)準，發(fā)煙量小，無毒，無熔滴現(xiàn)象等，而且材料的分散性好，外觀良好，同時具有較高的沖擊韌性、拉伸強度和熱穩(wěn)定性，其綜合性能優(yōu)良，可廣泛應(yīng)用于電器、化工、食品、機械等行業(yè)。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例來進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0014]實施例1:
一種無鹵阻燃聚乙烯材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:聚乙烯70%、復(fù)配型無鹵阻燃劑15%、納米碳酸鈣8%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)4%、聚乙烯蠟1.5%、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑0.5%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物1%。其中，所述的復(fù)配型無鹵阻燃劑為聚磷酸胺(APP) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP)25wt%和納米蒙脫土 25wt%三者混合的復(fù)配物。
[0015]制備方法:(I)按重量配比稱取聚磷酸胺(APP) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和納米蒙脫土 25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型無鹵阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)按重量配比稱取納米碳酸鈣和鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°C~120°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面活化處理好的納米碳酸鈣，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、復(fù)配型無鹵阻燃劑、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、聚乙烯蠟和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物，在100°C~120°C溫度下繼續(xù)混合15~20分鐘；(3)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出 機進行熔融混煉，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的無鹵阻燃聚乙烯材料。
[0016]實施例2:
一種無鹵阻燃聚乙烯材料，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:聚乙烯55%、復(fù)配型無鹵阻燃劑28%、納米碳酸鈣10%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 4%、聚乙烯蠟1.6%、鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑0.8%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物0.6%。其中，所述的復(fù)配型無鹵阻燃劑為聚磷酸胺(APP) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和納米蒙脫土 25wt%三者混合的復(fù)配物。
[0017]制備方法:(I)按重量配比稱取聚磷酸胺(APP) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和納米蒙脫土 25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型無鹵阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)按重量配比稱取納米碳酸鈣和鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°C~120°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面活化處理好的納米碳酸鈣，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、復(fù)配型無鹵阻燃劑、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、聚乙烯蠟和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物，在100°C~120°C溫度下繼續(xù)混合15~20分鐘；(3)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的無鹵阻燃聚乙烯材料。
【權(quán)利要求】
1.一種無鹵阻燃聚乙烯材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分數(shù)配比為:聚乙烯50%~80%、復(fù)配型無鹵阻燃劑15%~30%、增強劑5%~10%、相容劑2%~5%、潤滑劑0.5%~2%、偶聯(lián)劑0.1%~1%、抗氧劑0.1%~1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃聚乙烯材料，其特征在于，所述的復(fù)配型無鹵阻燃劑為聚磷酸胺(APP) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和納米蒙脫土 25wt%三者混合的復(fù)配物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃聚乙烯材料，其特征在于，所述的增強劑為納米碳酸鈣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃聚乙烯材料，其特征在于，所述的相容劑為乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃聚乙烯材料，其特征在于，所述的潤滑劑為聚乙烯臘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃聚乙烯材料，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為鋁鈦復(fù)合偶聯(lián)劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃聚乙烯材料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵阻燃聚乙烯材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: Cl)按重量配比稱取聚磷酸胺(APP) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和納米蒙脫土25wt%，使混合均勻，制得 復(fù)配型無鹵阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用； (2)按重量配比稱取增強劑和偶聯(lián)劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°C~120°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面活化處理好的增強劑，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、復(fù)配型無鹵阻燃劑、相容劑、潤滑劑和抗氧劑，在100°C~120°C溫度下繼續(xù)混合15~20分鐘； (3)將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機進行熔融混煉，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的無鹵阻燃聚乙烯材料。
【文檔編號】C08L23/08GK103881190SQ201210560666
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】不公告發(fā)明人 申請人:青島欣展塑膠有限公司