[發明專利]一種無鹵阻燃聚烯烴復合泡沫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410078359.0
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103804775A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 鄭玉嬰;陳志杰
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/06;C08L25/08;C08L53/00;C08L3/02;C08K13/06;C08K3/32;C08K3/38;C08K5/3492;C08K5/21;C08K3/22;C08K5/57;C08K3/34;C
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發明屬于高分子復合材料技術領域，涉及聚烯烴復合泡沫材料的制備，具體涉及一種無鹵阻燃聚烯烴復合泡沫材料及其制備方法。

背景技術

聚烯烴復合泡沫材料，尤其是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)?復合泡沫材料具有密度低、彈性好、耐沖擊等優點。但是同大多數聚合物一樣，容易燃燒且放熱量大、發煙量大，并釋放有毒氣體并且其來源于石油化工，在自然環境中難以降解，對環境造成了巨大的壓力。

目前，隨著社會進步以及人們對生命財產安全的重視、環境保護意識的不斷增強，聚烯烴復合泡沫材料需要具有無鹵阻燃的功能，采用無鹵、低煙、低毒的環保型阻燃劑來制備復合泡沫材料已經成為阻燃研究中的一大重點。

按照阻燃劑的使用方法不同可分為反應型和添加型。其中反應型阻燃劑雖然阻燃性持久、毒性較低，但工藝過程復雜，成本高；而添加型阻燃劑阻燃聚合物的工藝簡單，使用范圍廣泛，可選擇的阻燃劑種類多。添加型阻燃劑中的膨脹型阻燃體系(IFR)是近年來研究熱門的無鹵阻燃劑，與氫氧化鋁、氫氧化鎂等阻燃劑相比，其特點是阻燃效率高、穩定性好、分散均勻、密度小、價格適中，燃燒時低煙、無熔融滴落。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無鹵阻燃聚烯烴復合泡沫材料及其制備方法，本發明制得的無鹵阻燃聚烯烴復合泡沫材料具有良好的柔軟性、彈性、耐沖擊性等特性，還有密度小、不易壓縮變形、減震性好等優點。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種無鹵阻燃聚烯烴復合泡沫材料包括以下組分，按重量份計：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物80~125份；

高密度聚乙烯或低密度聚乙烯8~13份；

聚烯烴彈性體15~25份；

復合阻燃劑85~110份；

阻燃增效劑1~8份；

復合發泡劑5.5~8份；

交聯劑0.7~1.0份；

增塑劑4.0~5.5份；

表面處理劑0.5~1.6份；

增容劑20~35份；

無機填料6~14份；

其他助劑1.6~4.6份；

所述的復合阻燃劑是由以下原料復合而成，按重量份計：酸源原料?60~77份，炭源原料?17~22份，氣源原料?8~11份。

所述的聚烯烴彈性體為乙烯-辛烯共聚物、乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物中的一種或多種。

所述的酸源原料為聚磷酸銨、多聚磷酸銨、磷酸、硼酸、硼酸鹽中的一種或多種；所述的炭源原料為玉米淀粉、木薯淀粉、馬鈴薯淀粉、綠豆淀粉中的一種；所述的氣源原料為三聚氰胺、成炭發泡劑、尿素中的一種或多種；所述的阻燃增效劑為氫氧化鋁、六羥基錫酸鋅、有機蒙脫土、硼酸鋅中的一種或多種。

所述的復合發泡劑為偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、碳酸氫鈉、1,3-苯二磺酰肼、對甲苯磺酰肼中的一種或多種；所述的交聯劑為過氧化二異丙苯；所述的增塑劑為甘油、檸檬酸、乙醇、聚乙烯醇中的兩種或兩種以上的復配物。

所述的表面處理劑為硅烷類偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、磷酸酯偶聯劑、鋁鈦復合偶聯劑中的一種或多種；所述的增容劑為乙烯-丙烯酸、馬來酸酐接枝高密度聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯共聚物中的一種或多種；所述的無機填料為滑石粉、膨潤土、高嶺土中的一種或兩種。

所述的其他助劑，按重量份計為硬脂酸?0.1~0.6份、硬脂酸鋅?0.5~1.0份、氧化鋅?1~3份。

制備方法包括以下步驟：

（1）將酸源原料和表面處理劑高速攪拌3~5?min后，40~60℃干燥8~10?h；

（2）將炭源原料和增塑劑高速攪拌5~15?min后，裝于密封袋中24~48?h；

（3）先將酸源原料和炭源原料充分混合后，加入氣源原料，攪拌均勻后置于密封袋中，即為所述的復合阻燃劑；

（4）先將乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯或低密度聚乙烯和聚烯烴彈性體加入密煉機中預熱5~8?min，然后加入復合阻燃劑、阻燃增效劑、復合發泡劑、交聯劑、增容劑、無機填料和其他助劑，在90~120℃下熔融共混10~15?min后出料；

（5）將步驟（4）混煉后的物料快速移到溫度控制在78-85℃的開煉機中進行塑煉3~5遍，然后進行破碎；