CN100344687C - 低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料及其制备方法 - Google Patents

低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料及其制备方法，它由聚烯烃树脂混合物、氮磷复合阻燃剂、分散剂、润滑剂、抗氧剂按一定的重量配比经高速混合机高速混合、双螺杆配混挤出机挤成条状，冷却切粒而得。本发明由于不含卤素和铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚等有害物质，起到了保护环境的作用。它具有密度小，断裂强度值高，流动性好、工艺性能好的特点。用其生产的插头，外观光滑、有光泽、拉伸断裂强度大，抗划痕好、非移行性好。

Description

低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料及其制备方法。
背景技术
现有的电源插头料是由PVC树脂和各种增塑剂、稳定剂、润滑剂、阻燃剂组成。该材料在加工过程中随着温度的提高会释放氯乙烯单体，它是一种严重危害人体健康的有毒物质。还有一些润滑剂、稳定剂和增塑剂、阻燃剂等助剂，大都含有铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚等有害物质，这是欧盟、日本、美国等国家明令禁止在电器及其材料中使用的物质。PVC电源插头料在燃烧的过程中会放出大量浓烟，PVC分解，放出HCl气体和含有铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚等有害物质的化合物，严重污染环境，对人们的身体健康造成伤害。
发明内容
本发明的目的是提供一种低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料及其制备方法，它可克服PVC电源插头材料含有卤素和铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚等有害物质及易污染环境的缺点。
本发明的目的可以通过如下技术措施来实现：
一种低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料，它由如下重量份的原料制成：
一种低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料，其特征是它由如下重量份的原料制成：
聚烯烃树脂混合物62～66份、氮磷复合阻燃剂30～34份、分散剂0.5～1.5份、润滑剂1.0～1.5份、抗氧剂0.1～0.4份；
其中所述的聚烯烃树脂混合物由LDPE、POE、EVA组成，其重量配比为LDPE∶POE∶EVA＝1∶4.4～5.2∶3.8～4.6；
所述的氮磷复合阻燃剂是多聚磷酸铵，分子量大于10万，采用如下方法制备：先将其干燥，使其含水量小于0.2％，干燥温度80～100℃；再与偶联剂按重量比为100∶1～2的比例投入高速混合机内进行偶联处理，偶联处理温度70～120℃、时间10～15分钟；然后在烘箱内烘2～3小时而得改性氮磷复合阻燃剂，烘箱温度100～120℃。
所述的分散剂是乙烯-醋酸乙烯共聚物的马来酸酐接枝物。
所述的润滑剂为硅酮类润滑剂Lys1-100。
所述的抗氧剂由1010和168组成，重量配比为3∶5。
本发明低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料的制备方法，它包括如下步骤：
a、将氮磷复合阻燃剂干燥，使其含水量小于0.2％，干燥温度80～100℃；
b、将步骤a所得和偶联剂按重量比100∶1～2投入高速混合机内进行偶联处理，偶联处理温度70～120℃、时间10～15分钟；
c、将步骤b所得在烘箱内烘2～3小时得改性氮磷复合阻燃剂，烘箱温度100～120℃；
d、将步骤c所得改性氮磷复合阻燃剂30～34份与聚烯烃树脂混合物62～66份、分散剂0.5～1.5份、润滑剂1.0～1.5份、抗氧剂0.1～0.4份投入到高速混合机内，高速混合5～12分钟，出料待用；
e、将步骤d所得在双螺杆配混挤出机中分段加热，挤成条状，经冷却切粒而得。
本发明的有益效果：由于不含卤素和铅、镉、汞、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚等有害物质，在加工过程中不会有有毒、有害气体溢出；即使在燃烧的过程中也不会产生有毒、有害的气体或物质。起到了保护环境的效果。它符合欧盟的Hosh指令和日本Jis、美国UL标准对电器材料的要求。
用本发明低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料生产的插头、外观光滑、有光泽、拉伸断裂强度大于5.0Mpa，抗划痕好、非移行性好、燃烧试验通过UL94V-0级。
本发明低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料具有密度小，仅为1.07～1.12g/cm，断裂强度值高，为5.0～10.0Mpa，流动性好、工艺性能好，适于多种注射机注射成型。
具体实施方式
实施例一：
LDPE、POE、EVA分别选用埃克森Exxon公司生产的100WB、8203、0728；氮磷复合阻燃剂选用杭州捷而思公司生产的PNP1；分散剂选用宁波能之光公司生产的MC328；润滑剂选用重庆同力公司生产的Lys1-100；抗氧剂由汽巴公司生产的1010和168混配而成。
将氮磷复合阻燃剂PNP1干燥，使其含水量小于0.2％，干燥温度80～100℃；再和偶联剂KH-172按重量比100∶1～2的比例投入高速混合机内，在常压下进行偶联处理，偶联处理温度为70～120℃、时间10～15分钟；经偶联处理后置于烘箱内烘2～3小时得改性氮磷复合阻燃剂，烘箱温度100～120℃；
将LDPE、POE、EVA按重量配比1∶4.8∶4.2混配成聚烯烃树脂混合物；
将1010和168按重量配比3∶5混配成抗氧剂；
取聚烯烃树脂混合物66Kg、改性氮磷复合阻燃剂30Kg、分散剂1.5Kg、润滑剂1.0Kg、抗氧剂0.4Kg投入到牌号为GH50的高速混合机内，高速混合8分钟，然后出料待用；加热牌号为TE60的双螺杆配混挤出机，该挤出机有8段加热区，由进料至出料方向各区的加热温度分别为：I区130～150℃、II区150～160℃、III区160～170℃、IV区170～180℃、V区170～180℃、VI区170～180℃、VII区170～175℃、VIII区170～175℃。将在高速混合机混好的料投入挤出机内，在螺杆转速70～120r/min，喂料速度5～12r/min下挤成直径3.0mm的条状。冷却后，经切粒机在切粒速度300～800r/min下切成所需的颗粒。
材料性能见表1所示。
实施例二：
制备方法与实施例一相同。其中偶联剂为KH-550；聚烯烃树脂混合物64Kg、改性氮磷复合阻燃剂32Kg、分散剂1Kg、润滑剂1.25Kg、抗氧剂0.25Kg。
材料性能见表1所示。
实施例三：
制备方法与实施例一相同。其中偶联剂为KH-570；聚烯烃树脂混合物62Kg、改性氮磷复合阻燃剂34Kg、分散剂0.5Kg、润滑剂1.5Kg、抗氧剂0.1Kg。
材料性能见表1所示。
上述的偶联剂KH-172、KH-550、KH-570均为南京化工厂的产品。
表1：
  熔体流动速率g/10min   密度g/cm3   硬度邵A   拉伸断裂强度MPa   拉伸断裂伸长率％   燃烧性能UL94标准
  实施例一   2.8   1.12   86   大于5   大于200   V-0
  实施例二   2.0   1.09   85   大于5   大于200   V-0
  实施例三   4.0   1.07   86   大于5   大于200   V-0

Claims (5)

1、一种低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料，其特征是它由如下重量份的原料制成：
聚烯烃树脂混合物62～66份、氮磷复合阻燃剂30～34份、分散剂0.5～1.5份、润滑剂1.0～1.5份、抗氧剂0.1～0.4份；
其中所述的聚烯烃树脂混合物由LDPE、POE、EVA组成，其重量配比为LDPE∶POE∶EVA＝1∶4.4～5.2∶3.8～4.6；
所述的氮磷复合阻燃剂是多聚磷酸铵，分子量大于10万，采用如下方法制备：先将其干燥，使其含水量小于0.2％，干燥温度80～100℃；再与偶联剂按重量比为100∶1～2的比例投入高速混合机内进行偶联处理，偶联处理温度70～120℃、时间10～15分钟；然后在烘箱内烘2～3小时而得改性氮磷复合阻燃剂，烘箱温度100～120℃。
2、根据权利要求1所述的低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料，其特征是所述的分散剂是乙烯-醋酸乙烯共聚物的马来酸酐接枝物。
3、根据权利要求1所述的低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料，其特征是所述的润滑剂为硅酮类润滑剂Lysl-100。
4、根据权利要求1所述的低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料，其特征是所述的抗氧剂由1010和168组成，重量配比为3∶5。
5、权利要求1所述低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电源插头料的制备方法，其特征是它包括如下步骤：
a、将氮磷复合阻燃剂干燥，使其含水量小于0.2％，干燥温度80～100℃；
b、将步骤a所得和偶联剂按重量比100∶1～2投入高速混合机内，在常压下进行偶联处理，偶联处理温度70～120℃、时间10～15分钟；
c、将步骤b所得在烘箱内烘2～3小时得改性氮磷复合阻燃剂，烘箱温度100～120℃；
d、将步骤c所得改性氮磷复合阻燃剂30～34份与聚烯烃树脂混合物62～66份、分散剂0.5～1.5份、润滑剂1.0～1.5份、抗氧剂0.1～0.4份投入到高速混合机内，高速混合5～12分钟，出料待用；
e、将步骤d所得在双螺杆配混挤出机中分段加热，挤成条状，经冷却切粒而得。
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