[發(fā)明專(zhuān)利]一種不析出無(wú)鹵環(huán)保阻燃聚乙烯材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310219880.7
• 申請(qǐng)日: 2013-06-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103275376A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈旭渠;張秀芹;張翼翔;何燕嶺;李玲玉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東聚石化學(xué)股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L23/06
• 分類(lèi)號(hào): C08L23/06;C08K13/06;C08K9/06;C08K3/32;C08K5/5313;C08K5/3492;C08K3/34;C08K3/38;C08K5/55;C08K5/053;C08K5/521;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 羅曉林;李志強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

??本發(fā)明涉及一種聚乙烯塑料，尤其涉及一種不析出無(wú)鹵環(huán)保阻燃聚乙烯材料，本發(fā)明還涉及該聚乙烯材料的制備方法。

背景技術(shù)

聚乙烯(PE)?是目前產(chǎn)量最大的通用型塑料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。但由于聚乙烯具有遇火易燃的缺點(diǎn)，而許多應(yīng)用場(chǎng)合需要其具有阻燃性。

傳統(tǒng)的阻燃聚乙烯材料的阻燃體系是采用溴銻阻燃體系，然而歐盟RoHS指令及WEEE指令均要求在家電、電子信息等產(chǎn)品中不能含有溴化物及銻化物，同時(shí)環(huán)境污染影響人類(lèi)健康的問(wèn)題已成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)，所以開(kāi)發(fā)無(wú)鹵環(huán)保阻燃聚乙烯材料是當(dāng)務(wù)之急。

現(xiàn)有技術(shù)中，人們主要采用兩種方法制備無(wú)鹵阻燃聚乙烯：第一，采用無(wú)機(jī)阻燃劑氫氧化鋁（ATH）、氫氧化鎂（MH）制備低煙無(wú)鹵阻燃聚乙烯，但氫氧化物的阻燃效果較差，添加量大，一般添加量在50~75份，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，加工性差，流動(dòng)性低和韌性下降明顯，無(wú)法作為注塑料使用，只能用于電線(xiàn)電纜材料。第二，采用紅磷阻燃劑代替鹵銻阻燃劑制備無(wú)鹵阻燃聚乙烯，但紅磷在加工過(guò)程中，容易引起著火，且產(chǎn)生具有高毒的PH₃氣體，對(duì)人體健康和環(huán)境污染影響較為嚴(yán)重，同時(shí)紅磷遇濕會(huì)生成磷酸，磷酸對(duì)金屬元器件、電極、線(xiàn)圈等有腐蝕作用，導(dǎo)致斷線(xiàn)、接觸不良，甚至短路等質(zhì)量隱患。單質(zhì)磷的高活性引發(fā)的加工過(guò)程中的安全隱憂(yōu)以及采用紅磷后的相關(guān)產(chǎn)品在安全使用生命周期內(nèi)的穩(wěn)定性、可靠性問(wèn)題，一直是整個(gè)化工領(lǐng)域揮之不去的擔(dān)憂(yōu)。目前很多廠(chǎng)家已禁止使用含紅磷的材料。人們嘗試使用磷氮系阻燃體系解決添加量大及環(huán)保等方面的問(wèn)題，但由于聚乙烯本身的氧指數(shù)低，磷氮系阻燃劑的添加量相對(duì)較大，且聚乙烯本身與阻燃劑相容性差，從而增大加工難度及所得產(chǎn)品易析出。

因此，需要一種具有加工性、阻燃性、流動(dòng)性、韌性均好，不析出且環(huán)保的阻燃聚乙烯材料來(lái)滿(mǎn)足消費(fèi)者需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出一種不析出無(wú)鹵環(huán)保阻燃聚乙烯材料，這種聚乙烯材料的阻燃性、流動(dòng)性、韌性均優(yōu)良，且還具有不析出、容易加工的特點(diǎn)，達(dá)到環(huán)保要求。本發(fā)明還提供一種不析出無(wú)鹵環(huán)保阻燃聚乙烯材料的制備方法。

為了解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種不析出無(wú)鹵環(huán)保阻燃聚乙烯材料，由低密度聚乙烯、復(fù)合阻燃劑、增韌劑、填充劑、潤(rùn)滑劑及其他助劑組成，該材料各組分的重量份數(shù)為低密度聚乙烯20~70份、復(fù)合阻燃劑15~45份、增韌劑2~15份、填充劑1~15份、潤(rùn)滑劑0.1~1份及其他助劑0.1~1份。

所述低密度聚乙烯的熔融指數(shù)為30~70g/min、懸臂梁缺口沖擊強(qiáng)度為300~400J/m、密度為0.915~0.920?g/cm3，屬于高流動(dòng)性低密度聚乙烯，這種聚乙烯的選用決定了產(chǎn)品的加工流動(dòng)性和力學(xué)性能。

所述的復(fù)合阻燃劑經(jīng)過(guò)硅-磷-氮系阻燃劑表面改性處理，具體方法為復(fù)合阻燃劑通過(guò)高攪機(jī)充分混合，再加入硅-磷-氮系阻燃劑繼續(xù)進(jìn)行高速攪拌，完成復(fù)合阻燃劑的的表面改性處理。其中，復(fù)合阻燃劑為聚磷酸鹽、焦磷酸鹽、磷酸鹽、有機(jī)次磷酸鹽、無(wú)機(jī)次磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、三嗪齊聚物、硅酸鹽、無(wú)機(jī)硼酸鹽、有機(jī)硼酸鹽、蒙脫土、季戊四醇、季戊四醇磷酸酯、聚四氟乙烯中的任兩種或幾種組合。

所述的硅-磷-氮系阻燃劑在1%熱失重溫度大于280℃，該硅-磷-氮系阻燃劑是由硅烷偶聯(lián)劑與磷-氯化合物反應(yīng)所得，該反應(yīng)為現(xiàn)有技術(shù)，通過(guò)該反應(yīng)得到的硅-磷-氮阻燃劑具有較好的相容性，經(jīng)表面改性處理后可以更進(jìn)一步的提高不析出無(wú)鹵環(huán)保阻燃聚乙烯材料的阻燃性。所述的磷-氯化合物為三氯化磷、三氯氧磷、苯基二氯化磷、二苯基氯化磷、苯基磷酰二氯和烷基為氯化磷中的至少一種。

所述的硅烷偶聯(lián)劑為3-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、二乙胺基代甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、雙（γ-三乙氧基硅丙基）-四硫化物中的至少一種。