具有無鹵阻燃改性和核殼結構增韌的聚乙烯復合材料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術領域，具體地說是一種具有無鹵阻燃改性和核殼結構增韌的聚乙烯復合材料。
【背景技術】
[0002]聚乙烯是一種質輕無毒，具有優(yōu)良的電絕緣性能和耐化學腐蝕性能的熱塑性材料，其價格低廉，成型加工容易，廣泛應用于電器、化工、食品、機械等行業(yè)。但是，聚乙烯也存在沖擊強度較差、韌性不足和耐燃性差等缺點，所以通常需要進行阻燃改性和增韌增強，以拓寬其使用范圍。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種具有無鹵阻燃改性和核殼結構增韌的聚乙烯復合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:具有無鹵阻燃改性和核殼結構增韌的聚乙烯復合材料，其組分按質量百分數(shù)配比為:聚乙烯50%?80%、納米碳酸鈣8%?12%、二異氰酸酯1%?2%、二元羥基化合物2%?4%、復配型無鹵阻燃劑10%?25%、相容劑3%?8%、分散劑0.5%?2%、抗氧劑0.1%?1%。
[0005]所述的二元羥基化合物為乙二醇、丁二醇、已二醇、聚碳酸酯二元醇、聚已內酯二元醇中的一種。
[0006]所述的復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%三者混合的復配物。
[0007]所述的相容劑為馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯-二烯烴共聚物(EPDM-g-MAH)、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。
[0008]所述的分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、OP蠟中的一種。
[0009]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物。
[0010]上述的具有無鹵阻燃改性和核殼結構增韌的聚乙烯復合材料的制備方法，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，制得復配型無鹵阻燃劑，然后在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，待用；
(2)將按重量配比稱取的納米碳酸鈣和二元羥基化合物加入料筒溫度為40°C?70°C混合機中低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；
(3)然后在混合機中再加入按重量配比稱取的聚乙烯、復配型無鹵阻燃劑、相容劑、分散劑和抗氧劑，高速攪拌10?30分鐘； (4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在180°C?230°C，螺桿轉速為120?600轉/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的具有無鹵阻燃改性和核殼結構增韌的聚乙烯復合材料。
[0011]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用二異氰酸酯與二元羥基化合物在混合機中攪拌和加成聚合生成聚氨酯彈性體包覆在納米碳酸鈣表面，形成以納米碳酸鈣為核、彈性體為殼的核殼結構，使其發(fā)揮各自優(yōu)點和對聚乙烯起到良好的協(xié)同增強增韌效果，同時對聚乙烯進行無鹵阻燃改性具有高效、低煙、無毒、無熔滴、環(huán)保和達到UL94-0阻燃級標準，而且制得的聚乙烯復合材料具有加工性能好、綜合性能優(yōu)良和適用性強等特點，可廣泛應用于電器、化工、食品、機械、建筑行業(yè)等領域。
【具體實施方式】
[0012]下面結合具體實施例來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0013]實施例1:
一種具有無鹵阻燃改性和核殼結構增韌的聚乙烯復合材料，其組分按質量百分數(shù)配比為:聚乙烯60%、納米碳酸鈣10%、二異氰酸酯1.5%、乙二醇3%、復配型無鹵阻燃劑18%、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH) 6%、聚乙烯臘1%、受阻酹抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.5%。所述的復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%三者混合的復配物。
[0014]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，制得復配型無鹵阻燃劑，然后在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，待用；(2)將按重量配比稱取的納米碳酸鈣和乙二醇加入料筒溫度為40°C?70°C混合機中低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后在混合機中再加入按重量配比稱取的聚乙烯、復配型無鹵阻燃劑、馬來酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、聚乙烯蠟和受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物，高速攪拌10?30分鐘；(4)再將上述混合好的物料加入雙螺桿擠出機充分熔融共混，熔融溫度控制在180°C?230°C，螺桿轉速為120?600轉/分鐘，通過雙螺桿擠出機的剪切、混煉10?15分鐘，然后擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發(fā)明的具有無鹵阻燃改性和核殼結構增韌的聚乙烯復合材料。
[0015]實施例2:
一種具有無鹵阻燃改性和核殼結構增韌的聚乙烯復合材料，其組分按質量百分數(shù)配比為:聚乙烯75%、納米碳酸鈣8%、二異氰酸酯1%、乙二醇2%、復配型無鹵阻燃劑10%、馬來酸酐接枝乙烯-丙烯-二烯烴共聚物(EPDM-g-MAH)3%、EVA蠟0.6%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.4%。所述的復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%三者混合的復配物。
[0016]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，制得復配型無鹵阻燃劑，然后在80°C?85°C下干燥30?45分鐘，待用；(2)將按重量配比稱取的納米碳酸鈣和乙二醇加入料筒溫度為40°C?70°C混合機中低速攪拌5?15分鐘，再加入二異氰酸酯高速攪拌10?60分鐘，使充分加成聚合與包覆；(3)然后在混合機中再加入按重量配比稱取的聚乙烯