Pe阻燃改性抗靜電增韌母粒及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種PE阻燃改性抗靜電增韌母粒及其制備方法。本發(fā)明的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：PE載體10％～15％、無(wú)鹵阻燃劑25％～40％、微米碳酸鈣10％～30％、接枝彈性體10％～30％、抗靜電劑5％～15％、潤(rùn)滑分散劑1％～3％、偶聯(lián)劑0.5％～2％、抗氧劑0.5％～1.5％、穩(wěn)定劑0.5％～1％。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的阻燃改性抗靜電增韌母粒應(yīng)用于聚乙烯具有高濃度、多功能、低成本和使用方便等特點(diǎn)，而且接枝彈性體具有顯著提高韌性，微米碳酸鈣可以大幅提高韌性、剛性、耐熱性和保持良好沖擊強(qiáng)度，無(wú)鹵阻燃劑具有安全、抑煙、無(wú)毒、環(huán)保的高阻燃性能，抗靜電劑在保證抗靜電性能的同時(shí)使表面電阻率降低至108～1010Ω·cm之間。
【專利說(shuō)明】PE阻燃改性抗靜電增韌母粒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說(shuō)是一種PE阻燃改性抗靜電增韌母粒及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯(PE)是一種質(zhì)輕無(wú)毒、具有良好的電絕緣性能和耐化學(xué)腐蝕性能的熱塑性塑料，其強(qiáng)度較高，耐寒性好，成型加工方便，被廣泛應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸、電線電纜、化工機(jī)械等行業(yè)。但是PE塑料存在沖擊強(qiáng)度差、韌性低、易燃燒和抗靜電性不足等缺點(diǎn)，在很多應(yīng)用領(lǐng)域都受到了限制。因此PE塑料通常需要對(duì)其改性后才被應(yīng)用，常見的包括增韌增強(qiáng)、阻燃、抗靜電等方面的改性。以往的研究表明，彈性體能有效地增韌，但造成強(qiáng)度、剛度較大幅度下降；無(wú)機(jī)填料能有效地增強(qiáng)，但往往造成沖擊韌性明顯下降；將彈性體、無(wú)機(jī)填料與PE及添加劑混合后擠出、造粒對(duì)材料的強(qiáng)度和韌性都有較好的改性效果，彈性體、無(wú)機(jī)填料兩者共混對(duì)PE改性已成為了目前增韌增強(qiáng)的重要有效手段。然而，在PE塑料中直接添加助劑(如阻燃劑、抗靜電劑等)進(jìn)行物理改性卻存在很多不盡人意之處，而且現(xiàn)有工藝的助劑大多數(shù)為粉體，容易在生產(chǎn)過(guò)程中造成粉體飛揚(yáng)和不利于清潔生產(chǎn)，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)工藝繁瑣、效率低下等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種高濃度、多功能、低成本和使用方便的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒及其制備方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為=PE載體10%~15%、無(wú)鹵阻燃劑25%~40%、微米碳酸鈣10 %~30 %、接枝彈性體10 %~30 %、抗靜電劑5 %~15 %、潤(rùn)滑分散劑I %~3 %、偶聯(lián)劑
0.5%~2%、抗氧劑0.5%~1.5%、穩(wěn)定劑0.5%~1%。
[0005]所述的PE載體為聚乙烯樹脂。
[0006]所述的無(wú)鹵阻燃劑為磷酸酯阻燃劑、亞磷酸酯阻燃劑、膦酸酯阻燃劑和有機(jī)磷鹽阻燃劑中的一種。
[0007]所述的微米碳酸鈣的平均粒徑在0.1 μ m~10 μ m之間。
[0008]所述的接枝彈性體為三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物(EPDM-g-MAH)、馬來(lái)酸酐接桿乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS-g-MAH)、三元乙丙橡膠-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝物(EPDM-g-GMA)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(SBS-g-GMA)、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)中的一種。
[0009]所述的抗靜電劑為雙(2-羥乙基)辛基甲基雙對(duì)甲苯磺酸銨、季銨鹽類化合物、烷基磺酸鹽、硬脂酸單甘酯(GMS)、聚醚酯、納米級(jí)摻銻氧化錫(ATO)中的一種。
[0010]所述的潤(rùn)滑分散劑為聚硅氧烷、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
[0011]所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或硬脂酸鈣偶聯(lián)劑。
[0012]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯抗氧劑168的復(fù)配物。
[0013]所述的穩(wěn)定劑為三丙酮胺穩(wěn)定劑、苯并三唑穩(wěn)定劑、二苯甲酮穩(wěn)定劑、受阻胺穩(wěn)定劑中的一種或幾種的復(fù)配物。
[0014]上述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒的制備方法，包括以下步驟:
(1)將各組分按重量配比稱好待用；
(2)將PE載體和無(wú)鹵阻燃劑、微米碳酸鈣、接枝彈性體、抗靜電劑、潤(rùn)滑分散劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、穩(wěn)定劑加入高速混合機(jī)中，充分混合3~15分鐘，出料待用；
(3)將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒后，經(jīng)干燥、包裝即得PE阻燃改性抗靜電增韌母粒。
[0015]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的阻燃改性抗靜電增韌母粒應(yīng)用于聚乙烯(PE)具有高濃度、多功能、低成本和使用方便等特點(diǎn)，而且接枝彈性體具有顯著提高韌性，同時(shí)相容性好，微米碳酸鈣可以大幅提高韌性、剛性、耐熱性和保持良好沖擊強(qiáng)度，無(wú)鹵阻燃劑具有安全、抑煙、無(wú)毒、環(huán)保的高阻燃性能，抗靜電劑在保證抗靜電性能的同時(shí)使表面電阻率降低至IO8~10-Ω.cm之間，因此，使用該母粒對(duì)聚乙烯增韌阻燃和提高抗靜電性能具有良好的改性效果，而且工藝簡(jiǎn)單，使用方便，成本低，同時(shí)避免環(huán)境污染和有利于清潔生產(chǎn)等，具有較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一`步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0017]實(shí)施例1:
一種PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯樹脂15%、磷酸酯阻燃劑30 %、微米碳酸鈣20 %、三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物(EPDM-g-MAH) 20 %、雙(2-羥乙基)辛基甲基雙對(duì)甲苯磺酸銨10%、聚硅氧烷2%、硅烷偶聯(lián)劑1.5%、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯抗氧劑168的復(fù)配物1%、三丙酮胺穩(wěn)定劑0.5%，其中，微米碳酸鈣的平均粒徑在0.1 μ m~10 μ m之間。
[0018]制備方法:(I)將各組分按重量配比稱好待用；(2)將聚乙烯樹脂和磷酸酯阻燃劑、微米碳酸鈣、三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物(EPDM-g-MAH)、雙(2-羥乙基)辛基甲基雙對(duì)甲苯磺酸銨、聚硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯抗氧劑168的復(fù)配物、三丙酮胺穩(wěn)定劑加入高速混合機(jī)中，充分混合3~15分鐘，出料待用；(3)將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒后，經(jīng)干燥、包裝即得PE阻燃改性抗靜電增韌母粒。
[0019]實(shí)施例2:
一種PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯樹脂12%、亞磷酸酯阻燃劑40%、微米碳酸鈣20%、馬來(lái)酸酐接桿乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH) 10%,硬脂酸單甘酯(GMS) 15%、聚乙烯蠟1%、硬脂酸鈣偶聯(lián)劑1%、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯抗氧劑168的復(fù)配物0.5%、苯并三唑穩(wěn)定劑0.5%，其中，微米碳酸鈣的平均粒徑在
0.1 μ m ~10 μ m 之間。
[0020]制備方法:⑴將各組分按重量配比稱好待用；(2)將聚乙烯樹脂和亞磷酸酯阻燃劑、微米碳酸鈣、馬來(lái)酸酐接桿乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、硬脂酸單甘酯(GMS)、聚乙烯蠟、硬脂酸鈣偶聯(lián)劑、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯抗氧劑168的復(fù)配物、苯并三唑穩(wěn)定劑加入高速混合機(jī)中，充分混合3~15分鐘，出料待用；(3)將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒后，經(jīng)干燥、包裝即得PE阻燃改性抗靜電增韌母粒。
[0021]實(shí)施例3:
一種PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯樹脂12%、膦酸酯阻燃劑25%、微米碳酸鈣25%、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) 25%、納米級(jí)摻銻氧化錫(ATO)8%、OP蠟1.5%、硬脂酸鈣偶聯(lián)劑2%、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯抗氧劑168的復(fù)配物I %、受阻胺穩(wěn)定劑0.5 %，其中，微米碳酸鈣的平均粒徑在0.1 μ m~10 μ m之間。
[0022]制備方法:⑴將各組分按重量配比稱好待用；(2)將聚乙烯樹脂和膦酸酯阻燃劑、微米碳酸鈣、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)、納米級(jí)摻銻氧化錫(ΑΤΟ)、0P蠟、硬脂酸鈣偶聯(lián)劑、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯抗氧劑168的復(fù)配物、受阻胺穩(wěn)定劑加入高速混合機(jī)中，充分混合3~15分鐘，出料待用；(3)將上述混合物加入雙螺桿擠 出機(jī)擠出、造粒后，經(jīng)干燥、包裝即得PE阻燃改性抗靜電增韌母粒。
【權(quán)利要求】
1.一種PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:PE載體10%~15%、無(wú)鹵阻燃劑25%~40%、微米碳酸鈣10%~30%、接枝彈性體10%~30%、抗靜電劑5%~15%、潤(rùn)滑分散劑1%~3%、偶聯(lián)劑0.5%~2%、抗氧劑0.5%~1.5%、穩(wěn)定劑0.5%~1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其特征在于，所述的無(wú)鹵阻燃劑為磷酸酯阻燃劑、亞磷酸酯阻燃劑、膦酸酯阻燃劑和有機(jī)磷鹽阻燃劑中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其特征在于，所述的微米碳酸鈣的平均粒徑在0.1 μ m~10 μ m之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其特征在于，所述的接枝彈性體為三元乙丙橡膠-馬來(lái)酸酐接枝物(EPDM-g-MAH)、馬來(lái)酸酐接桿乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、馬來(lái)酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS-g-MAH)、三元乙丙橡膠-甲基丙烯酸縮水甘油酯接枝物(EPDM-g-GMA)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物(SBS-g-GMA)、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)中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其特征在于，所述的抗靜電劑為雙(2-羥乙基)辛基甲基雙對(duì)甲苯磺酸銨、季銨鹽類化合物、烷基磺酸鹽、硬脂酸單甘酯(GMS)、聚醚酯、納米級(jí)摻銻氧化錫(ATO)中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其特征在于，所述的潤(rùn)滑分散劑為聚硅氧烷、聚乙烯蠟、聚丙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、乙撐雙硬酯酰胺中的一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑或硬 脂酸鈣偶聯(lián)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯抗氧劑168的復(fù)配物。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑為三丙酮胺穩(wěn)定劑、苯并三唑穩(wěn)定劑、二苯甲酮穩(wěn)定劑、受阻胺穩(wěn)定劑中的一種或幾種的復(fù)配物。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PE阻燃改性抗靜電增韌母粒的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將各組分按重量配比稱好待用； (2)將PE載體和無(wú)鹵阻燃劑、微米碳酸鈣、接枝彈性體、抗靜電劑、潤(rùn)滑分散劑、偶聯(lián)劑、抗氧劑、穩(wěn)定劑加入高速混合機(jī)中，充分混合3~15分鐘，出料待用； (3)將上述混合物加入雙螺桿擠出機(jī)擠出、造粒后，經(jīng)干燥、包裝即得PE阻燃改性抗靜電增韌母粒。
【文檔編號(hào)】C08K5/5333GK103849056SQ201210594672
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】張明亮, 王學(xué)成, 夏偉光 申請(qǐng)人:青島三利中德美水設(shè)備有限公司