[發明專利]一種阻燃聚烯烴復合材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202110791559.0
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113480803A
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 林公澎;林桂梅;陳曾;陳宇
• 申請（專利權）人: 韓山師范學院
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L51/06;C08L51/00;C08K5/5313;C08K5/14;C08J3/22;C08L23/06;C08L25/06
• 代理公司: 深圳壹舟知識產權代理事務所(普通合伙) 44331
• 代理人: 歐志明

本發明涉及聚烯烴復合材料技術領域，具體提供一種阻燃聚烯烴復合材料及其制備方法和應用。按照重量百分含量為100％計，所述阻燃聚烯烴復合材料采用包括以下的原料組分經擠出得到：第一聚烯烴樹脂55％～85％；阻燃母粒15％～45％；其中，以所述阻燃母粒的重量百分含量為100％計，所述阻燃母粒采用包括以下原料組分經擠出得到：第二聚烯烴樹脂45％～50％；羥甲基次膦酸32％～33％；相容劑16％～20％；交聯劑1.0％～2.0％。本發明的阻燃聚烯烴復合材料具有良好的阻燃性能和力學性能，同時具有良好的安全環保性能。

技術領域

本發明屬于聚烯烴復合材料技術領域，具體涉及一種阻燃聚烯烴復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

聚烯烴如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等擁有優良的綜合力學性能，同時具有來源廣、無毒、易加工且產量高等特點，被廣泛應用于家電、汽車、包裝等領域。但聚烯烴存在氧指數低、易燃燒等問題。

目前常見的解決方法是向聚烯烴中添加鹵系阻燃劑和無鹵阻燃劑，鹵系阻燃劑燃燒時釋放鹵化氫及其他有毒有害物質，毒性較大，難以得到環保要求；而無鹵阻燃劑體系則存在阻燃劑添加量大、材料力學性能變差等問題。如無機次磷酸鋁是無鹵阻燃劑中阻燃效率最高，對材料力學性能破壞最小的阻燃劑之一，但其結構上含有磷-氫(P-H)鍵，在高溫或燃燒過程容易產生磷化氫劇毒物質，對環境和人類帶來較大危害。

因此，尋找新的聚烯烴復合材料來替代鹵系聚烯烴復合材料以及無鹵聚烯烴復合材料顯得十分必要。

發明內容

針對目前聚烯烴復合材料中加入鹵系阻燃劑存在的毒性較大的問題或者加入鹵系阻燃劑出現的材料力學性能下降、會釋放毒性物質等問題，本發明提供一種阻燃聚烯烴復合材料及其制備方法和應用。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

一種阻燃聚烯烴復合材料，按照重量百分含量為100％計，所述阻燃聚烯烴復合材料采用包括以下的原料組分經擠出得到：

第一聚烯烴樹脂 55％～85％；

阻燃母粒 15％～45％；

其中，以所述阻燃母粒的重量百分含量為100％計，所述阻燃母粒采用包括以下原料組分經擠出得到：

優選地，所述第一聚烯烴樹脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的至少一種；

和/或，所述第二聚烯烴樹脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯中的至少一種。

優選地，所述相容劑包括聚乙烯接枝的馬來酸酐、聚丙烯接枝的馬來酸酐、聚苯乙烯接枝的馬來酸酐中的至少一種。

優選地，所述交聯劑包括過氧化二異丙苯、雙叔丁基過氧化二異丙基苯中的至少一種。

相應地，一種阻燃聚烯烴復合材料的制備方法，包括以下步驟：

提供如上所述的第一聚烯烴樹脂、第二聚烯烴樹脂、阻燃劑、相容劑和交聯劑；

將所述第二聚烯烴樹脂、所述阻燃劑、所述相容劑和所述交聯劑混勻后，于雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，獲得阻燃母粒；

將所述阻燃母粒和所述第一聚烯烴樹脂混勻后，于雙螺桿擠出機中進行擠出造粒，得到阻燃聚烯烴復合材料。

優選地，所述阻燃母粒的制備步驟，包括將所述第二聚烯烴樹脂、所述阻燃劑、所述相容劑和所述交聯劑都機械破碎成粉末顆粒的步驟。

優選地，所述粉末顆粒的粒徑為100nm～1000μm。

優選地，所述阻燃母粒的擠出造粒步驟中，擠出溫度為160℃～190℃；