CN102372869A

CN102372869A - 一种矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料

Info

Publication number: CN102372869A
Application number: CN2011103327064A
Authority: CN
Inventors: 卜爱华; 王学文; 王勇; 王鹏
Original assignee: TAI'AN MODERN PLASTIC CO Ltd
Current assignee: TAI'AN MODERN PLASTIC CO Ltd
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2012-03-14

Abstract

本发明公开了一种矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料，由一定配比的聚烯烃、专用炭黑、复合阻燃剂、相容剂、改性纳米增强材料、加工助剂、抗氧剂组成，其中复合阻燃剂为纳米无机阻燃剂、微胶囊红磷、磷酸酯类阻燃剂的复合物。本发明制得的母料添加到格栅中性能稳定，阻燃性能好，环保效果好。

Description

一种矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料

技术领域

本发明涉及一种塑料填充母料，尤其是涉及一种矿用塑料土工格栅专用无卤阻燃母料。

背景技术

塑料土工格栅是经过拉伸形成的具有方形或矩形的聚合物网材，其原理是：结晶性高聚物在熔融挤出成片材料或网格后在玻璃态温度以上、粘流态温度以下的适宜温度范围内经过数倍的拉伸定向，可使制品产生高于原来未拉伸制品数倍甚至十几倍的抗拉强度。所以塑料土工格栅具有较高的强度，已广泛应用于土工工程，如河堤、山坡防渗塌方、混石工程防滑坡、土地基础加强、公路、铁路基础加强、煤矿巷道支撑等，并取得了很好的应用效果和经济效果。目前已有一些研究，如利用优化纵横向的筋条及孔的分布、增加凸筋凸条、添加抗氧剂和炭黑等方法提高土工格栅的力学效果和抗老化耐久性。但是煤矿用塑料土工格栅需要满足《MT 113-1995 煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》中所涉及的阻燃要求，目前还没有相应的发明，目前还没有矿用塑料土工格栅阻燃专用母料。

发明内容

本发明的目的是：提供一种阻燃效果好、产品性能稳定、环保的矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料。

本发明的技术方案是：按重量百分比有下列成分组成：聚烯烃30-60%、专用炭黑5-20%、复合阻燃剂20-50%、相容剂5-20%、改性纳米增强材料5-10%、加工助剂1-10%、抗氧剂0.5-2%；其中复合阻燃剂为纳米无机阻燃剂、微胶囊红磷、磷酸酯类阻燃剂的复合物，按重量百分比为：纳米无机阻燃剂30-60%、微胶囊红磷30-50%、磷酸酯类阻燃剂10-50%。

所述的纳米无机阻燃剂为纳米蒙脱土、纳米滑石粉、纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝、碱式硫酸镁晶须、纳米硫酸钙中的一种或几种混合物。

所述的磷酸酯类阻燃剂为磷酸三苯酯、2,2-二甲基-1,3-丙二醇-二（新戊二醇）双磷酸酯中的一种或几种混合物。

所述的相容剂为乙烯醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、羧酸化聚丙烯中的一种或几种混合物。

所述的改性纳米增强材料为经钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、硅烷偶联剂一种或几种进行表面处理的粒径为10-100nm的碳酸钙、二氧化硅或二氧化钛。

所述的加工助剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、EVA蜡的一种或几种混合物。

聚烯烃采用聚乙烯或者聚丙烯。

本发明的有益效果是：本发明采用了复合阻燃剂，不含卤素，其在较少添加量下，即可满足煤矿用聚合物材料的阻燃要求，且对强度性能没有影响；添加了纳米增强材料，有利于提高土工格栅的强度；加工助剂加入聚烯烃后，流动性增加易于加工；抗氧剂可以显著地提高热稳定性，延缓聚烯烃在加工和使用过程中的热氧老化，延长材料的使用寿命；专用炭黑可使其具有较好的耐酸、耐碱、耐腐蚀和抗老化等耐久性能。该母料中同时添加有阻燃剂、相容剂、抗氧剂、纳米增强材料、加工助剂、专用炭黑，与聚烯烃配比合理，无需再制作其他母料如色母料，可以节省加工成本。本发明制得的母料在格栅中的用量为10-50%，格栅生产稳定，满足阻燃要求，且拉伸强度、抗老化性能好，性能突出，由于不含卤素，环保性能好。

具体实施方式

实施例1：本发明按重量百分比由下列成分组成：聚乙烯51%、专用炭黑6%、纳米滑石粉12%、微胶囊红磷10%、磷酸三苯酯5%、乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）5%、纳米碳酸钙6%、聚乙烯蜡3%、抗氧剂2%。

制备方法是：先将上述物料按比例放入高混机中进行混合，然后通过双螺杆挤出机挤出造粒，得到本发明母料。

实施例2：本发明按重量百分比由下列成分组成：聚乙烯50%、专用炭黑5%、纳米滑石粉10%、微胶囊红磷15%、2,2-二甲基-1,3-丙二醇-二（新戊二醇）双磷酸酯4%、乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）5%、纳米碳酸钙6%、聚乙烯蜡3%、抗氧剂2%。

实施例3：本发明按重量百分比由下列成分组成：聚乙烯52%、专用炭黑5%、纳米氢氧化镁12%、微胶囊红磷10%、磷酸三苯酯5%、乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）5%、纳米碳酸钙6%、聚乙烯蜡3%、抗氧剂2%。

实施例4：本发明按重量百分比由下列成分组成：聚丙烯53%、专用炭黑6%、纳米氢氧化镁14%、微胶囊红磷8%、磷酸三苯酯3%、马来酸酐接枝聚丙烯5%、纳米二氧化硅6%、硬脂酸锌3%、抗氧剂2%。

实施例5：本发明按重量百分比由下列成分组成：聚丙烯48%、专用炭黑5%、纳米硫酸钙16%、微胶囊红磷8%、磷酸三苯酯8%、马来酸酐接枝聚丙烯5%、纳米二氧化钛6%、硬脂酸锌3%、抗氧剂1%。

实施例6：本发明按重量百分比由下列成分组成：聚丙烯50%、专用炭黑6%、纳米滑石粉12%、微胶囊红磷12%、2,2-二甲基-1,3-丙二醇-二（新戊二醇）双磷酸酯4%、马来酸酐接枝聚丙烯5%、纳米二氧化硅6%、硬脂酸锌3%、抗氧剂2%。

阻燃测试：将本发明母料与相应的聚合物按照4:6的比例混合均匀后经双螺杆挤出造粒，再模压制成长360mm,宽50mm,厚5mm的试件，按照MT113-1995标准进行酒精喷灯燃烧试验。各实施例试验结果如表1所示：

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							试件的平均有焰燃烧时间（s）	1.5	1.2	1.6	1.4	1.5	1.9
试件的最大有焰燃烧时间（s）	2.3	2.1	2.9	3.0	3.1	3.5
							试件的平均无焰燃烧时间（s）	0	0	0	0	0	0
试件的最大无焰燃烧时间（s）	0	0	0	0	0	0
							火焰扩展长度（mm）	14	16	13	19	16	18

通过表1可以看出，由该阻燃母料制成的聚合物产品完全符合标准MT113-1995《煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则》中所规定的阻燃要求。

Claims

1.一种矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料，其特征在于：按重量百分比有下列成分组成：聚烯烃30-60%、专用炭黑5-20%、复合阻燃剂20-50%、相容剂5-20%、改性纳米增强材料5-10%、加工助剂1-10%、抗氧剂0.5-2%；所述复合阻燃剂为纳米无机阻燃剂、微胶囊红磷、磷酸酯类阻燃剂的复合物，按重量百分比为：纳米无机阻燃剂30-60%、微胶囊红磷30-50%、磷酸酯类阻燃剂10-50%。

2.根据权利要求1所述的矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料，其特征在于：所述纳米无机阻燃剂为纳米蒙脱土、纳米滑石粉、纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝、碱式硫酸镁晶须、纳米硫酸钙中的一种或几种混合物。

3.根据权利要求1所述的矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料，其特征在于：所述磷酸酯类阻燃剂为磷酸三苯酯、2,2-二甲基-1,3-丙二醇-二（新戊二醇）双磷酸酯中的一种或几种混合物。

4.根据权利要求1所述的矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料，其特征在于：所述相容剂为乙烯醋酸乙烯共聚物、马来酸酐接枝聚丙烯、羧酸化聚丙烯中的一种或几种混合物。

5.根据权利要求1所述的矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料，其特征在于：所述改性纳米增强材料为经钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、硅烷偶联剂一种或几种进行表面处理的粒径为10-100nm的碳酸钙、二氧化硅或二氧化钛。

6.根据权利要求1所述的矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料，其特征在于：所述加工助剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、聚乙烯蜡、EVA蜡的一种或几种混合物。

7.根据权利要求1所述的矿用无卤阻燃塑料土工格栅母料，其特征在于：所述聚烯烃为聚乙烯或聚丙烯的一种。