CN104558746A - 一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法 - Google Patents

一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104558746A
CN104558746A CN201310501997.4A CN201310501997A CN104558746A CN 104558746 A CN104558746 A CN 104558746A CN 201310501997 A CN201310501997 A CN 201310501997A CN 104558746 A CN104558746 A CN 104558746A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flame
retardant
parts
kneading
polyethylene composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201310501997.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104558746B (zh
Inventor
苑东兴
王日辉
张广明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201310501997.4A priority Critical patent/CN104558746B/zh
Publication of CN104558746A publication Critical patent/CN104558746A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104558746B publication Critical patent/CN104558746B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/04—Homopolymers or copolymers of ethene
    • C08L23/06—Polyethene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/017—Additives being an antistatic agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/04—Antistatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法，属于塑料加工应用技术领域。以重量分数计包括如下组份：聚乙烯70~95份，抗冲改性剂5~30份，复合阻燃剂14~30份，抗静电剂0.4~4份，防滴落剂2~6份。按照本发明及其制备方法所得的阻燃抗静电聚乙烯组合物具有优良的拉伸性能、抗冲击性能、抗静电性能、阻燃性能和耐环境应力开裂性能，完全满足阻燃抗静电中空包装容器的生产要求。

Description

一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法
技术领域
一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法 ，属于塑料加工应用技术领域。 
背景技术
聚乙烯自二十世纪30年代实现工业化生产以来，经过近80年的发展，业已成为五大合成树脂之一。因聚乙烯具有质轻、无毒、无味、物理机械性能良好、耐化学腐蚀性优良等特点，在工业和人们日常生活中的应用越来越广泛。但由于组成和结构的原因，聚乙烯难以满足电子元器件包装、武器弹药包装、易燃液体包装等对抗静电性能和阻燃性能的要求，为拓展聚乙烯在上述领域的应用，需要对聚乙烯进行抗静电和阻燃改性。 
聚乙烯的阻燃性能目前主要通过添加阻燃剂来获得，常见的阻燃剂有三种：（1）溴锑复合阻燃剂，该阻燃剂由含溴的有机物如五溴联苯醚、八溴联苯醚、十溴联苯醚、四溴双酚A等和三氧化二锑组成。尽管该复合阻燃剂近年来有环保问题的困扰，但由于其阻燃效果好，对材料的性能影响小，目前仍被广泛应用。（2）金属氢氧化物阻燃剂，该阻燃剂主要为含有大量结晶水的无机物如氢氧化铝、氢氧化镁等。虽然该阻燃剂绿色环保，但添加量大，甚至达到聚乙烯用量的1.5~2倍，对材料的性能影响很大，尤其是冲击强度和拉伸断裂伸长率下降尤其明显，所以其应用领域较窄。（3）磷系阻燃剂，该阻燃剂主要有磷酸酯类、多磷酸盐、红磷等。其中红磷的阻燃效果最好，但红磷在空气中易自燃、吸湿，因此须对红磷的进行特殊处理后方能使用，而且红磷带有颜色，只能用于对制品颜色要求不高的领域。 
聚乙烯的抗静电性能主要通过添加抗静电剂的方式获得，抗静电剂有阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型等几种类型。聚乙烯主要使用多元醇、多元醇酯、醇或烷基酚的环氧乙烷加合物，胺或酰的环氧乙烷加合物等非离子型抗静电剂。 
专利CN1858098A介绍了一种抗静电阻燃聚乙烯组合物，该组合物由HDPE和抗静电阻燃母料组成，由50份HDPE和由10.7份LLDPE、15份炭黑、18份阻燃抑烟剂、0.3份偶联剂、6份分散剂组成的抗静电阻燃母料构成的组合物，该组合物拉伸强度为27.3Mpa、氧指数为26.5、表面电阻率为3.2×104Ω。该发明需先进行抗静电阻燃母料的制备，随后再与HDPE共混制备得到抗静电阻燃聚乙烯组合物，由于采用两步法制备组合物，其加工成本将增加；该组合物中添加了碳黑，组合物只能用于黑色制品领域，限制了其在其它颜色制品中的应用。 
专利CN1370801A涉及一种弹药包装箱用阻燃高强聚乙烯吹塑材料，它由聚乙烯、顺丁烯二酸酐、过氧化二苯甲酰、纳米氧化锌、玻璃微珠组合而成，按照重量组份计算:聚乙烯为70~85、顺丁烯二酸酐0.1~I、过氧化二苯甲酰0.1~0.3、纳米氧化锌0.1~1、玻璃微珠5~15。它还有羟苯基苯并三唑、抗氧剂CA、抗氧剂264、磷酸三苯酯、氢氧化铝、PP专用抗静电剂，按照重量组份计算: 羟苯基苯并三唑0.5~1、抗氧剂CA0.2~0.8、抗氧剂264为0.2~0.8、磷酸三苯酯2~6、氢氧化铝5~12、PP专用抗静电剂0.3~1.5。这种材料的生产由原料干燥、配料、混合搅拌、混炼、冷却牵条、切粒等工序构成，混炼工序在双螺杆挤出机中进行，双螺杆挤出机的机头压力不小于3Mpa，螺杆转速180转/分，排气真空度不大于0.05，六段料筒温度为175,195、205、215、235, 225℃。材料的阻燃性能达到FV~0级，表面电阻率≤lx1012，室温拉伸强度≥26MPa，拉伸断裂伸长率≥150%和抗冲击强度~40℃/30J，能够满足军用弹药包装箱的技术要求。该专利为了提高聚乙烯树脂与玻璃微珠、氢氧化铝等无机填料的界面结合力，采用了熔融接枝改性技术，虽然熔融接枝改性可以一定程度地改善界面结合力，但存在制备的材料刺激性气味大，污染环境和不可避免地存在聚乙烯交联反应，致使回收料无法重复使用的问题。 
由于阻燃聚乙烯中阻燃剂用量大，且阻燃剂中含有较多的无机成分，在聚乙烯组合物中分散性较差，现有技术中需加入大量价格昂贵的偶联剂，以提高阻燃剂在聚乙烯中的分散性，昂贵的偶联剂使阻燃聚乙烯的生产成本大幅度增高。现有的双螺杆挤出机在螺杆的压缩段或计量段装配有1~2组混炼块，其螺杆的长径比小于30，无法使物料良好分散。并且由于捏合块上捏合片的形状和排列方式较为单一：捏合片的形状较为圆滑剪切力较低、相邻捏合块上捏合片的旋转角度相等、或者在同一挤出机上安装有1~2个相同的捏合块、无法在工作过程中充分剪切经过混炼段的聚乙烯组合物。 
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，在不使用偶联剂的情况下，提供一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其一步法制备方法，该组合物具有优良的拉伸性能、抗冲击性能、抗静电性能、阻燃性能和耐环境应力开裂性能，完全满足阻燃抗静电中空包装容器的生产要求。 
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该阻燃抗静电聚乙烯组合物，其特征在于，以重量分数计包括如下组份：聚乙烯70~95份，抗冲改性剂5~30份，复合阻燃剂14~30份，脂肪胺环氧乙烷类抗静电剂0.4~4份，防滴落剂2~6份。 
优选的，一种阻燃抗静电聚乙烯组合物，其特征在于，以重量分数计包括如下组份：聚乙烯80~95份，抗冲改性剂5~20份，复合阻燃剂18~25份，脂肪胺环氧乙烷类抗静电剂0.4~2份，防滴落剂2~4份。 
所述的聚乙烯为粉末状，密度为0.948~0.955g/cm3，熔体质量流动速率为1.4~2.5g/10min，拉伸强度≥35MPa，拉伸断裂伸长率≥700%，悬臂梁缺口冲击强度为≥30KJ/m2，耐环境应力开裂≤100h。 
所述的抗冲改性剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物，其中醋酸乙烯的质量百分比为26%~34%，熔体质量流动速率为8~12g/10min。 
所述的复合阻燃剂由十溴联苯醚和三氧化二锑按质量比2~3:1组成。 
所述的脂肪胺环氧乙烷类抗静电剂为HKD-100。 
所述的防滴落剂为硅酮。 
一种阻燃抗静电聚乙烯组合物的其制备方法 ，其特征在于：采用双螺杆挤出机挤出，加工温度为150~230℃，主机转速为180转/分钟，喂料转速为45转/分钟；所述双螺杆挤出机螺杆长径比为35，在螺杆的计量段装配有三组捏合块，捏合块由机加工一次成型，每组捏合块包括多片捏合片，多片捏合片以其中心的定位孔为轴心成夹角旋转分布构成捏合块。 
所述的三组捏合块从进料端到出料端依次为1组90°捏合块、1组60°捏合块和1组45°捏合块。 
所述的90°捏合块的相邻捏合片的中垂线夹角为90°，60°捏合块的相邻捏合片的中垂线夹角为60°，45°捏合块的相邻捏合片的中垂线夹角为45°。 
本发明配方及其制备方法说明如下：本发明所用到的抗冲改性剂为乙烯-醋酸乙烯（Ethylene-Vinylacetate Copolymer，EVA）共聚物，它由乙烯单体和醋酸乙烯单体（VAc）在引发剂的作用下经高温高压无规共聚而成。EVA随着VAc含量的不同，而表现出不同的性能。VAc的含量增大，EVA更接近于弹性体，VAc的含量减小，其性能更接近于聚乙烯。作为抗冲改性剂使用，一般要求其VAc的含量在30%左右。 
从结构式可以看出，EVA由聚乙烯的主链和醋酸基的侧链构成，聚乙烯的主链结构使得EVA与聚乙烯有良好的相容性，醋酸基的侧链结构又赋予EVA与极性物质，如醇、醚、羧酸、胺、无机填料等有良好的相容性。本发明中使用EVA既可以改善PE的韧性和ESCR，又起到了相容剂的作用，改善了阻燃剂与PE的相容性。 
本发明所使用的复合阻燃剂由十溴联苯醚和三氧化二锑组成，两者配合使用具有很好的协同效果，两者的比例为2:1-3:1，更优选为3:1；十溴联苯醚和三氧化二锑阻燃体系对聚乙烯的性能影响小，阻燃效率高，是目前聚乙烯最有效的阻燃体系。研究表明，聚乙烯在空气中燃烧时产生活性很大的HO·自由基、H·自由基和O·自由基，这些自由基有促进燃烧的作用。十溴联苯醚和三氧化二锑阻燃体系的反应机理如下所示： 
HBr+·OH→H2O＋·Br
HBr+·O·→·OH＋·Br
HBr +·H →H2 ＋·Br
HBr+RCH2·→RCH3＋·Br
2HBr＋Sb2O3→2SbOBr＋H2O
5SbOBr（固）→Sb4O5Br2（固）＋SbBr3（气）
4Sb4O5Br2（固）→5Sb3O4Br（固）＋SbBr3（气）
3Sb3O4Br（固）→4Sb2O3（固）＋SbBr3（气）
Sb2O3（固）→Sb2O3（液）
十溴联苯醚高温分解放出的HBr能捕捉材料降解产生的高能自由基O·、H·、HO·，从而延缓或终止燃烧的链反应，同时HBr与Sb2O3生成的SbBr3是一种难燃气体，且其密度比空气大，因而可覆盖在材料表面，使材料表面可燃性气体浓度降低，从而抑制材料的燃烧。
尽管其它的含溴类物质，如五溴联苯醚、八溴联苯醚、四溴双酚A等也有阻燃效果，但由于它们的含溴量不及十溴联苯醚，因此阻燃效率均不及十溴联苯醚高。 
抗静电剂优选脂肪胺环氧乙烷类物质，更优选商品牌号为HKD-100的抗静电剂，该抗静电剂不仅具有优异的抗静电效果，还可在加工时起到润滑剂和分散剂的作用； 
防滴落剂优选硅酮，硅酮的加入可以防止聚乙烯燃烧时产生滴落物，滴落物容易引燃其它可燃物，致使火势蔓延。
由于阻燃聚乙烯中阻燃剂用量大，且阻燃剂中含有较多的无机成分（三氧化二锑），在聚乙烯组合物中分散性较差，现有技术中需加入大量价格昂贵的偶联剂，以提高阻燃剂在聚乙烯中的分散性，昂贵的偶联剂使阻燃聚乙烯的生产成本大幅度增高。现有的双螺杆挤出机在螺杆的压缩段或计量段装配有1~2组混炼块，其螺杆的长径比小于30，无法使物料良好分散。为了保证物料的良好分散，本发明设计的双螺杆挤出机的长径比为35，在螺杆的计量段装配3组捏合块。三组捏合快采用1组45°捏合块、1组60°捏合块和1组90°捏合块依次排列的安装方式组合起来构成混炼区，在挤出过程中，对于物料具有优异的剪切分散效果，可在不使用偶联剂的情况下，仍然能保证挤出的聚乙烯材料具有优良的物理机械性能。由于挤出机的良好分散效果，使得采用一步法工艺制备组合物成为可能，一步法省去了母料制备环节，不仅可以避免物料经历第二次高温加工，减少降解或分解的发生，而且还能降低生产成本，减少粉尘的污染，具有显著的经济和社会效益。 
本发明中双螺杆挤出机三组捏合块的安装位置按照从进料端到出料端依次为1组90°捏合块、1组60°捏合块和1组45°捏合块的排布方式设计安装，其作用是：使投入料先经捏合片较少的90°捏合块粗粉碎，再经捏合片更多的60°捏合块进一步细粉碎成细小颗粒，最后经捏合片最多的45°捏合块均匀剪切粉碎获得良好分散的物料。发明人发现：如三组捏合快均为45°捏合块则阻力过大，物料从进料端进入到从出料端输出用时较长。均采用60°捏合块或90°捏合块则获得的物料分散效果较差，性能无法与使用偶联剂的物料相比。采用本发明的捏合快排布方法可使物料以较快的速度通过三组捏合快，且获得分散性优异的物料，性能与使用偶联剂的物料无明显差别。 
与现有技术相比，本发明的阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法 所具有的有益效果是： 
按照本发明的阻燃抗静电聚乙烯组合物的配方生产的聚乙烯组合物，其阻燃性能达到FV-0级，表面电阻率≤109Ω，室温拉伸强度≥31MPa，拉伸断裂伸长率≥780%，悬臂梁缺口冲击强度≥49KJ/m2，尤其是其ESCR≥900h，能够满足易燃易爆液体中空包装的技术要求。与现有技术相比不仅物理机械性能更为优异，而且材料没有刺激性气味，对环境和人员的健康没有影响；由于没有交联反应的存在，回收料完全可以重复使用。本发明阻燃抗静电聚乙烯组合物的制备方法采用特制的双螺杆挤出机，在不使用偶联剂的情况下，可通过一步法工艺制备一种聚乙烯组合物，可以保证在不使用偶联剂的情况下生产的聚乙烯组合物可具有优良的物理机械性能，降低了生产成本。
附图说明
图1是双螺杆挤出机三组捏合块的安装位置示意图。 
图2是90°捏合块主视图。 
图3是图2中90°捏合块的左视图。 
图4是60°捏合块主视图。 
图5是图4中60°捏合块的左视图。 
图6是45°捏合块主视图。 
图7是图6中45°捏合块的左视图。 
其中：1、捏合片  2、定位孔  3、90°捏合块  4、60°捏合块  5、45°捏合块。 
具体实施方式
图1~7是本发明复合书法丝绸的最佳实施例，下面结合附图1~7对本发明做进一步说明。 
实施例1~6为本发明阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法的具体实施方式，其中实施例1为最佳实施方式。 
实施例1
聚乙烯 90份，EVA 10份，复合阻燃剂 25份，HKD-100 1.5份，硅酮 3份。
聚乙烯为粉末状，密度为0.948~0.955g/cm3，熔体质量流动速率（MFR21.6）为1.4~2.5g/10min，拉伸强度≥35MPa，拉伸断裂伸长率≥700%，悬臂梁缺口冲击强度为≥30KJ/m2，耐环境应力开裂（ESCR）≤100h。 
复合阻燃剂为十溴联苯醚和三氧化二锑按质量比3:1混合。 
EVA中醋酸乙烯含量为30%，MFR为8~12g/10min。 
将聚乙烯、EVA、复合阻燃剂、HKD-100 和硅酮 3按比例混合投入双螺杆挤出机挤出造粒，加工温度为150~230℃，主机转速为180转/分钟，喂料转速为45转/分钟。 
本实施例所述双螺杆挤出机螺杆长径比为35，在螺杆的计量段装配有三组捏合块。参照图1~7，捏合块由机加工一次成型，每组捏合块包括多片捏合片1，多片捏合片1以其中心的定位孔2为轴心成夹角旋转分布构成捏合块。 
三组捏合块从进料端到出料端依次为1组90°捏合块3、1组60°捏合块4和1组45°捏合块5。 
90°捏合块3的相邻捏合片1中垂线的夹角为90°，60°捏合块4的相邻捏合片1中垂线的夹角为60°，45°捏合块5的相邻捏合片1中垂线的夹角为45°。 
制备的组合物性能如下：阻燃性能达到FV~0级，表面电阻率≤109Ω，拉伸强度为31.5MPa，拉伸断裂伸长率为790%，悬臂梁缺口冲击强度为49.4KJ/m2，ESCR为920h，能够满足阻燃抗静电中空包装容器的技术要求。 
实施例2
聚乙烯 70份，EVA 30份，复合阻燃剂 30份，HKD-100 4份，硅酮 6份。
聚乙烯为粉末状，密度为0.948~0.955g/cm3，熔体质量流动速率（MFR21.6）为1.4~2.5g/10min，拉伸强度≥35MPa，拉伸断裂伸长率≥700%，悬臂梁缺口冲击强度为≥30KJ/m2，耐环境应力开裂（ESCR）≤100h。 
复合阻燃剂为十溴联苯醚和三氧化二锑按质量比2.5:1混合。 
EVA中醋酸乙烯含量为34%，MFR为8~12g/10min。 
采用与实施例1相同的设备和工艺生产，制备的组合物性能如下：阻燃性能达到FV~0级，表面电阻率≤108Ω，拉伸强度为24.3MPa，拉伸断裂伸长率为800%，悬臂梁缺口冲击强度为50.6KJ/m2，ESCR为1500h，能够满足阻燃抗静电中空包装容器的技术要求。 
实施例3
聚乙烯 95份，EVA 5份，复合阻燃剂 14份，HKD-100 0.4份，硅酮 2份。
聚乙烯为粉末状，密度为0.948~0.955g/cm3，熔体质量流动速率（MFR21.6）为1.4~2.5g/10min，拉伸强度≥35MPa，拉伸断裂伸长率≥700%，悬臂梁缺口冲击强度为≥30KJ/m2，耐环境应力开裂（ESCR）≤100h。 
复合阻燃剂为十溴联苯醚和三氧化二锑按质量比2:1混合。 
EVA中醋酸乙烯含量为26%，MFR为8~12g/10min。 
采用与实施例1相同的设备和工艺生产，制备的组合物性能如下：阻燃性能达到FV~1级，表面电阻率≤1011Ω，拉伸强度为34.0MPa，拉伸断裂伸长率为600%，悬臂梁缺口冲击强度为28.3KJ/m2，ESCR为300h，能够满足阻燃抗静电中空包装容器的技术要求。 
实施例4
聚乙烯 80份，EVA 20份，复合阻燃剂 25份，HKD-100 2份，硅酮 4份。
聚乙烯为粉末状，密度为0.948~0.955g/cm3，熔体质量流动速率（MFR21.6）为1.4~2.5g/10min，拉伸强度≥35MPa，拉伸断裂伸长率≥700%，悬臂梁缺口冲击强度为≥30KJ/m2，耐环境应力开裂（ESCR）≤100h。 
复合阻燃剂为十溴联苯醚和三氧化二锑按质量比2.6:1混合。 
EVA中醋酸乙烯含量为32%，MFR为8~12g/10min。 
采用与实施例1相同的设备和工艺生产，制备的组合物性能如下：阻燃性能达到FV~0级，表面电阻率≤109Ω，拉伸强度为28.5MPa，拉伸断裂伸长率为800%，悬臂梁缺口冲击强度为55.7KJ/m2，ESCR为1100h，能够满足阻燃抗静电中空包装容器的技术要求。 
实施例5
聚乙烯 85份，EVA 15份，复合阻燃剂 18份，HKD-100 1份，硅酮 3份。
聚乙烯为粉末状，密度为0.948~0.955g/cm3，熔体质量流动速率（MFR21.6）为1.4~2.5g/10min，拉伸强度≥35MPa，拉伸断裂伸长率≥700%，悬臂梁缺口冲击强度为≥30KJ/m2，耐环境应力开裂（ESCR）≤100h。 
复合阻燃剂为十溴联苯醚和三氧化二锑按质量比2.8:1混合。 
EVA中醋酸乙烯含量为31%，MFR为8~12g/10min。 
采用与实施例1相同的设备和工艺生产，制备的组合物性能如下：阻燃性能达到FV~1级，表面电阻率≤1010Ω，拉伸强度为27.0MPa，拉伸断裂伸长率为750%，悬臂梁缺口冲击强度为52.0KJ/m2，ESCR为1000h，能够满足阻燃抗静电中空包装容器的技术要求。 
实施例6
聚乙烯 90份，EVA 10份，复合阻燃剂 20份，HKD-100 1.5份，硅酮 4份。
聚乙烯为粉末状，密度为0.948~0.955g/cm3，熔体质量流动速率（MFR21.6）为1.4~2.5g/10min，拉伸强度≥35MPa，拉伸断裂伸长率≥700%，悬臂梁缺口冲击强度为≥30KJ/m2，耐环境应力开裂（ESCR）≤100h。 
复合阻燃剂为十溴联苯醚和三氧化二锑按质量比2.9:1混合。 
EVA中醋酸乙烯含量为29%，MFR为8~12g/10min。 
采用与实施例1相同的设备和工艺生产，制备的组合物性能如下：阻燃性能达到FV~1级，表面电阻率≤109Ω，拉伸强度为30.7MPa，拉伸断裂伸长率为780%，悬臂梁缺口冲击强度为48.1KJ/m2，ESCR为1000h，能够满足阻燃抗静电中空包装容器的技术要求。 
对比例1
HDPE 50份，LLDPE 10份，炭黑 15份，阻燃剂 18份，分散剂 6份，偶联剂 0.6份，抗氧剂 0.4份。
采用普通双螺杆挤出机按两步法制备物料，炭黑为抗静电剂。加工温度为170~230℃，主机转速为180转/分钟，喂料转速为45转/分钟。制备的组合物性能如下：阻燃性能达到FV~2级，表面电阻率≤105Ω，拉伸强度为25.7MPa，拉伸断裂伸长率为200%，悬臂梁缺口冲击强度为10.2KJ/m2，ESCR为80h。 
本实施例所述普通双螺杆挤出机计量段装配有2组混炼块，其螺杆的长径比为25。 
虽然制备的组合物抗静电性能较好，但因燃烧滴落物能引燃棉垫，所以其阻燃性能仅达到FV~2级。该组合物的ESCR性能较差，只有80h。 
对比例2
HDPE 75份，顺丁烯二酸酐 0.7份，过氧化二苯甲酰 0.2份，纳米氧化锌0.5份，玻璃微珠 11份，羟苯基苯并三唑 0.6份，抗氧剂 1份，磷酸三苯酯 4份，氢氧化铝 8份，抗静电剂 1份。
采用普通双螺杆挤出机制备组合物，加工温度为170~235℃，主机转速为180转/分钟，喂料转速为45转/分钟。制备的组合物性能如下：阻燃性能达到FV~2级，表面电阻率≤1012Ω，拉伸强度为27.0MPa，拉伸断裂伸长率为180%，悬臂梁缺口冲击强度为18KJ/m2，ESCR为90h。 
本实施例所述普通双螺杆挤出机压缩段装配有2组混炼块，其螺杆的长径比为30。 
在制备组合物的过程中，物料释放出较大的气味，对眼睛和喉咙具有很强的刺激性。也是因为燃烧滴落物能引燃棉垫，所以阻燃性能仅达到FV~2级。其ESCR性能也较差，只有90h。 
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。 

Claims (10)

1.一种阻燃抗静电聚乙烯组合物，其特征在于，以重量分数计包括如下组份：聚乙烯70~95份，抗冲改性剂5~30份，复合阻燃剂14~30份，脂肪胺环氧乙烷类抗静电剂0.4~4份，防滴落剂2~6份。
2.根据权利要求1所述的阻燃抗静电聚乙烯组合物，其特征在于，以重量分数计包括如下组份：聚乙烯80~95份，抗冲改性剂5~20份，复合阻燃剂18~25份，脂肪胺环氧乙烷类抗静电剂0.4~2份，防滴落剂2~4份。
3.根据权利要求1或2所述的阻燃抗静电聚乙烯组合物，其特征在于：所述的聚乙烯为粉末状，密度为0.948~0.955g/cm3，熔体质量流动速率为1.4~2.5g/10min，拉伸强度≥35MPa，拉伸断裂伸长率≥700%，悬臂梁缺口冲击强度为≥30KJ/m2，耐环境应力开裂≤100h。
4.根据权利要求1或2所述的阻燃抗静电聚乙烯组合物，其特征在于：所述的抗冲改性剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物，其中醋酸乙烯的质量百分比为26%~34%，熔体质量流动速率为8~12g/10min。
5.根据权利要求1或2所述的阻燃抗静电聚乙烯组合物，其特征在于：所述的复合阻燃剂由十溴联苯醚和三氧化二锑按质量比2~3:1组成。
6.根据权利要求1或2所述的阻燃抗静电聚乙烯组合物，其特征在于：所述的脂肪胺环氧乙烷类抗静电剂为HKD-100。
7.根据权利要求1或2所述的阻燃抗静电聚乙烯组合物，其特征在于：所述的防滴落剂为硅酮。
8.根据权利要求1~7任一项所述的阻燃抗静电聚乙烯组合物的其制备方法，其特征在于：采用双螺杆挤出机挤出，加工温度为150~230℃，主机转速为180转/分钟，喂料转速为45转/分钟；所述双螺杆挤出机螺杆长径比为35，在螺杆的计量段装配有三组捏合块，捏合块由机加工一次成型，每组捏合块包括多片捏合片（1），多片捏合片（1）以其中心的定位孔（2）为轴心成夹角旋转分布构成捏合块。
9.根据权利要求8所述的阻燃抗静电聚乙烯组合物的其制备方法，其特征在于：所述的三组捏合块从进料端到出料端依次为1组90°捏合块（3）、1组60°捏合块（4）和1组45°捏合块（5）。
10.根据权利要求8所述的阻燃抗静电聚乙烯组合物的其制备方法 ，其特征在于：所述的90°捏合块（3）的相邻捏合片（1）的中垂线夹角为90°，60°捏合块（4）的相邻捏合片（1）的中垂线夹角为60°，45°捏合块（5）的相邻捏合片（1）的中垂线夹角为45°。
CN201310501997.4A 2013-10-23 2013-10-23 一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法 Active CN104558746B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310501997.4A CN104558746B (zh) 2013-10-23 2013-10-23 一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310501997.4A CN104558746B (zh) 2013-10-23 2013-10-23 一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104558746A true CN104558746A (zh) 2015-04-29
CN104558746B CN104558746B (zh) 2017-02-01

Family

ID=53075871

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310501997.4A Active CN104558746B (zh) 2013-10-23 2013-10-23 一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104558746B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104987563A (zh) * 2015-05-25 2015-10-21 宁波高新区卓尔化工科技有限公司 环保塑料瓶
CN107759884A (zh) * 2017-11-08 2018-03-06 宝鸡盛鼎管业有限责任公司 阻燃抗静电高密度聚乙烯电力护套管配方以及制备方法
GB2602551A (en) * 2020-11-06 2022-07-06 Ocado Innovation Ltd Storage system and storage container

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1124746A (zh) * 1994-10-07 1996-06-19 陆承祖 抗静电阻燃低密度聚乙烯软管
CN1153188A (zh) * 1995-12-29 1997-07-02 北京市星辰现代控制工程研究所 可生物降解的淀粉树脂组合物，制备该组合物的方法及设备
JP3290265B2 (ja) * 1993-08-17 2002-06-10 日本ユニカー株式会社 難燃性プラスチック光ファイバーコード
CN1657561A (zh) * 2004-12-07 2005-08-24 青岛科技大学 抗静电抗冲击阻燃聚乙烯管道专用料
CN1778837A (zh) * 2004-11-22 2006-05-31 金德管业集团有限公司 一种矿用聚乙烯管材及其制备方法
CN1289591C (zh) * 2003-11-14 2006-12-13 中国石化齐鲁股份有限公司 抗静电阻燃聚乙烯组合物
CN101311211A (zh) * 2007-05-25 2008-11-26 上海上塑控股（集团）有限公司 煤矿井下用聚乙烯管材
CN101870782A (zh) * 2009-04-21 2010-10-27 陽新五龍興塑業高科技材料有限公司 抗静电阻燃发泡材料及其制备方法
CN102964656A (zh) * 2012-09-25 2013-03-13 东莞市瑞佳电线材料有限公司 一种hdpe抗静电阻燃功能母料

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3290265B2 (ja) * 1993-08-17 2002-06-10 日本ユニカー株式会社 難燃性プラスチック光ファイバーコード
CN1124746A (zh) * 1994-10-07 1996-06-19 陆承祖 抗静电阻燃低密度聚乙烯软管
CN1153188A (zh) * 1995-12-29 1997-07-02 北京市星辰现代控制工程研究所 可生物降解的淀粉树脂组合物，制备该组合物的方法及设备
CN1289591C (zh) * 2003-11-14 2006-12-13 中国石化齐鲁股份有限公司 抗静电阻燃聚乙烯组合物
CN1778837A (zh) * 2004-11-22 2006-05-31 金德管业集团有限公司 一种矿用聚乙烯管材及其制备方法
CN1657561A (zh) * 2004-12-07 2005-08-24 青岛科技大学 抗静电抗冲击阻燃聚乙烯管道专用料
CN101311211A (zh) * 2007-05-25 2008-11-26 上海上塑控股（集团）有限公司 煤矿井下用聚乙烯管材
CN101870782A (zh) * 2009-04-21 2010-10-27 陽新五龍興塑業高科技材料有限公司 抗静电阻燃发泡材料及其制备方法
CN102964656A (zh) * 2012-09-25 2013-03-13 东莞市瑞佳电线材料有限公司 一种hdpe抗静电阻燃功能母料

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104987563A (zh) * 2015-05-25 2015-10-21 宁波高新区卓尔化工科技有限公司 环保塑料瓶
CN107759884A (zh) * 2017-11-08 2018-03-06 宝鸡盛鼎管业有限责任公司 阻燃抗静电高密度聚乙烯电力护套管配方以及制备方法
GB2602551A (en) * 2020-11-06 2022-07-06 Ocado Innovation Ltd Storage system and storage container
GB2602551B (en) * 2020-11-06 2023-06-07 Ocado Innovation Ltd Storage system and storage container

Also Published As

Publication number Publication date
CN104558746B (zh) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106189221B (zh) 一种无卤阻燃玻纤增强尼龙及其制备方法和应用
CN100419018C (zh) 膨胀型阻燃玻璃纤维增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN112250935B (zh) 一种高阻燃等级低烟无卤材料及其制备方法和应用
CN100341813C (zh) 防火铝塑板用无卤阻燃聚乙烯芯层材料及其制备方法
CN101709123B (zh) 一种纳米沥青阻燃抑烟改性剂及其制备
CN102532693B (zh) 一种高性能的低烟无卤阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN111138716B (zh) 阻燃剂及木塑复合材料
CN108250566A (zh) 一种低翘曲无卤膨胀阻燃长玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN101735516A (zh) 一种新型的阻燃抗静电聚丙烯专用料及其制备方法
CN109651749A (zh) 耐低温冲击耐开裂阻燃聚丙烯材料及其制备方法和应用
CN105504482B (zh) 一种无卤阻燃线性低密度聚乙烯材料
CN104744791B (zh) 一种低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
CN109836654A (zh) 阻燃型高韧性聚乙烯电缆料
CN100374497C (zh) 一种低烟无卤膨胀阻燃热塑性弹性体电线料及其制备方法
CN109627568A (zh) 聚烯烃电缆护套料及其制备方法
CN103360712B (zh) 耐高温耐磨高电性辐照交联再生聚烯烃/纳米氢氧化镁无卤阻燃环保电缆料及其生产方法
CN105348630A (zh) 一种电线电缆用高氧指数、强自熄性热塑性无卤低烟阻燃材料及其制备方法
CN109836650A (zh) 高性能阻燃型聚乙烯护套料
CN105237885A (zh) 一种高填充低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法
CN106147025A (zh) 阻燃型聚丙烯复合材料及其制备方法
CN100363415C (zh) 低烟无卤膨胀阻燃聚烯烃电子线料及其制备方法
CN104031315A (zh) 一种环保无卤膨胀阻燃聚丙烯基木质素复合材料
CN100358973C (zh) 一种溴系复合阻燃剂及其制备方法和应用
CN104558746A (zh) 一种阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法
CN105034186A (zh) 光伏线缆护套层材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant