CN103421227A - 阻燃的高密度聚乙烯材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于塑料制品技术领域，未改性的高密度聚乙烯材料由于自身结构特点，非常易燃。目前市场上已有的阻燃的高密度聚乙烯材料，通常加入含卤的阻燃剂，缺点是非常不环保，而且密度大。本发明根据高密度聚乙烯材料不阻燃的弱点，选择加入部分无卤环保阻燃剂，对高密度聚乙烯进行改性，以提高材料的阻燃性，同时保持了材料的韧性和可加工性能。采用本发明的改性的高密度聚乙烯材料制备的塑料托盘，阻燃不熔滴，密度小，不析出，不存在与耐侯紫外助剂的对抗效应等特点，且无卤环保，符合欧盟环保要求。

Description

阻燃的高密度聚乙烯材料及其制备方法

技术领域

本发明属于塑料制品技术领域，具体涉及一种阻燃的高密度聚乙烯材料及其制备方法。 

背景技术

未改性的高密度聚乙烯材料由于自身结构特点，非常易燃。当可燃的高密度聚乙烯材料受热后，首先进行水分蒸发或熔融，然后降解或裂解，产生可挥发性可燃气体及不燃性气体，危害较大。不能满足有关对燃烧性要求的物流领域，必须进行改性。 

目前市场上已有的阻燃的高密度聚乙烯材料，通常加入含卤的阻燃剂，缺点是非常不环保，而且密度大。所以迫切需求开发无卤阻燃高密度聚乙烯。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃改性的高密度聚乙烯材料及其制备方法，使其阻燃不熔滴，密度小，不析出，且无卤环保。 

本发明的技术方案如下： 

本发明根据高密度聚乙烯材料（密度为0.96~0.98g/cm³）可燃性的弱点，选择加入无卤阻燃剂和抗滴落剂等，对高密度聚乙烯进行改性，以提高材料的阻燃性，同时保证了材料的柔韧性和加工性 

本发明提供了一种阻燃改性的高密度聚乙烯材料，其组分和重量份数比如下： 

所述的HDPE6070为高密度聚乙烯6070，有较好力学性能，而且有较高流动性，以保证材料较好加工性，可采用新疆独山子石油化工公司生产的牌号为6070的产品。较佳地，所述的HDPE6070的分子量为300000～400000； 

所述的增韧剂，选用乙酸乙烯酯（EVA），EVA的加入，一方面改善了材料的界面性，使材料的各个组分具有良好的相容性；另一方面增加了材料的韧性，弥补材料因加入阻燃剂而造成的韧性不足；可采用日本住友公司的产品； 

所述的无卤阻燃剂，选用磷氮型阻燃剂，以磷和氮为有效阻燃成分，该阻燃剂在受热时，表面形成一层均匀的炭质泡沫层，可采用江门高端化工的无卤阻燃剂； 

所述的抗滴落剂，选用聚四氟乙烯（PTFE）,PTFE分子量为400万—500万左右，抗滴落剂的加入能使阻燃材料在添加少量无卤阻燃剂的情况下，快速达到阻燃UL-V0效果，同时能防止熔化滴落并提高阻燃性。可采用美国GE公司的产品； 

所述的抗氧剂1010的化学名称为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，抗氧剂168的化学名称为三（2.4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯，可采用金海雅宝公司的产品，抗氧剂1010和抗氧剂1010的加入，提高了材料的耐老化性能，延长了材料的使用寿命。 

本发明还提供了上述阻燃改性的高密度聚乙烯材料的制备方法，该方法包括如下步骤： 

按照比例，将各个组分在螺杆挤出机中，共混挤出，共混温度为190℃-200℃，即得本发明的阻燃的高密度聚乙烯材料。 

本发明阻燃改性的高密度聚乙烯材料，经测试其拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲模量、简支梁缺口冲击强度都优于未改性前高密度聚乙烯材料，而阻燃性达到UL-V0。 

本发明还提供了上述阻燃改性的高密度聚乙烯材料在制备塑料托盘中的应用。 

采用本发明的阻燃改性的高密度聚乙烯材料制备的托盘，阻燃性能达到UL-V0,托盘有较好的韧性和刚性，且易于加工成型。能满足有关领域，如军工行业生产领域的需要。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的应用范围。 

实例1： 

配方： 

HDPE6070的分子量300000～400000，采用新疆独山子石油化工公司生产的牌号为6070的产品； 

EVA采用日本住友公司的产品； 

无卤阻燃剂为磷氮型阻燃剂，采用江门高端化工的无卤阻燃剂NP-430； 

抗滴落剂为聚四氟乙烯（PTFE），采用美国GE公司的产品； 

抗氧剂1010、抗氧剂168采用金海雅宝公司产品。 

制造工艺： 

按照比例，将各个组分在高速混合机中高速混合5分钟，将各个组分在螺杆挤出机中，共混挤出，共混温度为190℃，即获得产品。 

本实施例产品采用ASTM标准测试，测试结果如下： 

拉伸强度≥22MPa 

断裂伸长率≥200 

弯曲强度≥24MPa 

弯曲模量≥850MPa 

简支梁缺口冲击强度≥10KJ/m²

简支梁无缺口冲击强度7.5JNB 

阻燃性                UL-V0 

实例2： 

HDPE6070的分子量300000～400000，采用新疆独山子石油化工公司生产的牌号为6070的产品； 

EVA采用日本住友公司的产品； 

无卤阻燃剂实为磷氮型阻燃剂，采用江门高端化工的无卤阻燃剂，牌号为NP-430； 

抗滴落剂为聚四氟乙烯（PTFE），采用美国GE公司的产品； 

抗氧剂1010、抗氧剂168采用金海雅宝公司产品。 

制备方法同实施例1，共混温度为200℃。 

本实施例得到的产品采用ASTM标准测试，测试结果如下： 

拉伸强度≥22MPa 

断裂伸长率≥280 

弯曲强度≥24MPa 

弯曲模量≥850MPa 

简支梁缺口冲击强度≥10KJ/m²

简支梁无缺口冲击强度7.5JNB 

阻燃性               UL-V1 

实例3对照组 

配方： 

HDPE6070      100份 

抗氧剂1010    0.1份 

抗氧剂168     0.2份 

HDPE6070的分子量300000～400000，采用新疆独山子石油化工公司生产的牌号为6070的产品； 

抗氧剂1010、抗氧剂168采用金海雅宝公司产品。 

制造工艺： 

按照比例，将各个组分在高速混合机中高速混合5分钟，将各个组分在螺 杆挤出机中，共混挤出，共混温度为190℃，即获得产品。 

本实施例产品采用ASTM标准测试，测试结果如下： 

拉伸强度≥22MPa 

断裂伸长率≥200 

弯曲强度≥24MPa 

弯曲模量≥850MPa 

简支梁缺口冲击强度≥10KJ/m²

简支梁无缺口冲击强度7.5JNB 

阻燃性             不阻燃 。

Claims (7)

1.一种阻燃改性的高密度聚乙烯材料，其组分和重量份数比如下：

所述的增韧剂为乙酸乙烯酯；

所述的抗滴落剂为聚四氟乙烯。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的高密度聚乙烯材料，其特征在于其中所述的HDPE6070的分子量为300000～400000。

3.根据权利要求1或2所述的一种阻燃改性的高密度聚乙烯材料，其特征在于其中所述的无卤阻燃剂为磷氮型阻燃剂。

4.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的高密度聚乙烯材料，其特征在于其组分和重量份数比如下：

5.根据权利要求1所述的一种阻燃改性的高密度聚乙烯材料，其特征在于其组分和重量份数比如下：

6.一种如权利要求1所述的阻燃改性的高密度聚乙烯材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

按照比例，将各个组分在螺杆挤出机中，共混挤出，共混温度为190℃-200℃，即得本发明的阻燃的高密度聚乙烯材料。

7.一种如权利要求1所述的阻燃改性的高密度聚乙烯材料在制备塑料托盘中的应用。