[發明專利]聚乙烯阻燃材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201410826228.6
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104610629A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 楊京學;李廣欣;馬丙木;楊繼彬;宮懷叡
• 申請（專利權）人: 神盾防火科技有限公司
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L97/02;C08L71/02;C08K13/02;C08K3/34;C08K3/38;C08K5/02;C08K3/22;C08K3/04;C08K5/053
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

技術領域

本發明屬于有機高分子材料領域，具體涉及一種阻燃的聚乙烯材料及其制備方法。

背景技術

聚乙烯為典型的熱塑性塑料，分子是長鏈線型結構或支結構，為典型的結晶聚合物，是無臭、無味、無毒的可燃性白色粉末。成型加工的PE樹脂均是經擠出造粒的蠟狀顆粒料，外觀呈乳白色。其分子量在1萬一loa萬范圍內。分子量超過10萬的則為超高分子量聚乙烯fUHMWPE3。分子量越高，其物理力學性能越好，越接近工程材料的要求水平。但分子量越高，其加工的難度也隨之增大。聚乙烯熔點為10-130C·其耐低溫性能優良。在-60℃下仍可保持良好的力學性能，但使用溫度在80～110℃。聚乙烯化學穩定性較好用途廣泛用于吹塑、擠出、制造薄膜、、纖維和日用雜品其次是管材、電線包裹層、注射成型制品及、工程塑料等。

不足之處PE為易燃品，遇到高溫極易燃燒起火，火災現場成為煙氣毒氣及熱能的發生源與傳播媒介。這樣不但給人民的安全生活質量及財產帶來極大的火災隱患也極大限制了在防火等級要求較高特殊領域的應用(如公共場所、商業場所、娛樂、教育場所等人員密集型場所家具板材)。如北京石景山家居商城大火就是由于家具材料能夠自燃遇火迅速燃燒使小范圍火場很快蔓延成大范圍的火災直到最后失去控制造成人員的傷亡與國家人民特大經濟損失。綜上所述目前PE材料急待解決的問題是防火等級的提高。

發明內容

為滿足市場上需求，本發明提出一種聚乙烯阻燃材料。

本發明的另一目的是提出所述一種聚乙烯阻燃材料的制備方法。

為實現本發明的目的，具體技術方案為：

一種聚乙烯阻燃材料，由如下質量份的成分制備而成：

聚乙烯(PE)70-100，成炭劑10-15，滑石粉8-12份，硼砂10-15，穩定劑0.01-0.5，六溴環十二烷10-30，助溶劑4-10，硼酸鋅15-25，色母0.1-3，氫氧化物20-40，三氧化二銻1-10，阻燃聚醚15-20，偶聯劑0.05-0.5，可膨脹石墨10-20，木粉8-15，氫氧化鋁10-20，鈦白粉5-10，蔗糖5-10，三氧化鉬1-5。

其中，所述成炭劑為季戊四醇、丙三醇、乙二醇中的一種或多種；所述穩定劑為硬酯酸鋇、硬脂酸鉛、硬脂酸鈣中的一種或多種；所述溶劑為鄰苯二甲酸二(2-乙基已)酯或鄰苯二甲酸二(2-丙基庚基)酯，所述氫氧化物為氫氧化鎂和/或氫氧化鋁。

優選地，所述氫氧化物為氫氧化鎂和氫氧化鋁，二者質量比例為1：0.9-1.1。

優選地，所述鈦白粉為金紅石型鈦白粉；所述可膨脹石墨顆粒大小為1000目。所述滑石粉為1250目-2500目大小的顆粒。

其中，所述阻燃聚醚采用以下方法制備而得：質量份數分別為1-2、0.5-0.8、1.4-2.3、1.5-3的氟化物、環氧丁烷、催化劑、聚四氟乙烯、在溫度為500-700、壓力為50～80MPa、電壓1.2-2.0萬伏反應條件下，經過2-4小時反應得到；

其中，所述溴化物為溴化鑭、溴化鈉、溴化稀土、溴化鈰、溴化銪中的一種或多種；所述催化劑為甲醇0.6-0.8質量份、硅油0.4-0.7質量份、硅酸鈉0.3-0.5質量份、碳酸氫鈉0.1-0.3質量份的混合物。

其中，制備阻燃聚醚的反應在密閉的反應容器中進行，所述反應容器充以非氧化性氣體，所述非氧化性氣體為100份氮氣或氬氣和1-3份二氧化碳的混合物；

所述反應容器內設置有頻率為80GHz-140GHz的微波發生器。

阻燃聚醚的制備可以在密閉的反應容器中進行，在反應容器中設置電弧發生器，微波發生器設置在反應器壁上。在反應開始之前，先抽真空、然后用非氧化性氣體充滿容器，使容器內壓力為50～80MPa。

其中，所述偶聯劑為硅烷偶聯劑，選自乙烯基三乙氧基硅烷(KH550)、KH570、乙烯基三氯硅烷(A-150)、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷(A-172硅烷)、γ-縮水甘油丙基-三甲氧基硅烷(KH560)中的一種。

優選地，所述木粉為經過氧化處理的木粉，所述氧化處理是將木粉浸泡在重鉻酸鉀10％水溶液中，經過10-20小時后干燥即可；所述木粉的顆粒大小為1250-2000目。

進一步地，所述的聚酰胺樹脂A級防火材料由如下質量份的成分制備而成：