CN107964176A - 一种高阻燃聚乙烯材料及其制备方法 - Google Patents

一种高阻燃聚乙烯材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

该发明涉及一种高阻燃聚乙烯材料，包括以下原料组分：改性聚乙烯、磷酸改性聚乙烯、磺酸改性聚乙烯、改性聚丁二烯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钙，改性聚乙烯由聚乙烯、氯乙酸、过氧化氢、乙醇和三氯化铝反应制得，磷酸改性聚乙烯由聚乙烯、浓磷酸、浓硝酸、硫酸镁和浓硫酸反应制得，磺酸改性聚乙烯由聚乙烯、浓硫酸、硫酸锌、浓硝酸和硝酸镁反应制得，改性聚丁二烯由聚丁二烯、N‑溴代丁二酰亚胺、四氯化碳、偶氮二异丁腈和N,N‑二甲基甲酰胺反应制得。该发明具有优异的阻燃性能和力学强度。

Description

一种高阻燃聚乙烯材料及其制备方法
技术领域
该发明涉及一种高阻燃聚乙烯材料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯为常用热塑性塑料树脂之一。聚乙烯具有优异的耐化学溶剂腐蚀性、低透水性、电绝缘性、耐老化性、低密度、耐低温性、加工成型性等优势。聚乙烯被广泛应用于化工污水管道、自来水输送管道、一次性塑料手套、一次性垃圾袋、一次性塑料包装袋、电线电缆管线等领域。
目前，聚乙烯材料在阻燃性能和力学强度需要进一步提升。该发明采用改性聚乙烯、磷酸改性聚乙烯、磺酸改性聚乙烯、改性聚丁二烯制备了高阻燃聚乙烯材料，通过挤出、注塑、模压等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的高阻燃聚乙烯材料具有优异的阻燃性能和力学强度。
发明内容
该发明的目的在于提供一种高阻燃聚乙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的阻燃性能和力学强度。
为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。
一种高阻燃聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将聚丁二烯、N-溴代丁二酰亚胺、四氯化碳、偶氮二异丁腈和N,N-二甲基甲酰胺按照质量份数比为50：85～98：145～160：0.5～1：15～27加入到反应器中，搅拌速度为55～70r/min，维持体系温度25～36 ℃条件下反应23～36min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；(2)、将聚乙烯、浓硫酸、硫酸锌、浓硝酸和硝酸镁按照质量份数比55：34～47：5～9：4～8：6～13加入到水热反应釜中，维持体系温度75～91 ℃条件下反应0.5～1.5h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；(3)、将聚乙烯、浓磷酸、浓硝酸、硫酸镁和浓硫酸按照质量份数比60：37～51：3～8：8～17：7～12加入到水热反应釜中，维持体系温度98～115 ℃条件下反应8～17min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；(4)、将聚乙烯、氯乙酸、过氧化氢、乙醇和三氯化铝按照质量份数比60：45～57：6～9：110～125：21～27加入到水热反应釜中，维持体系温度65～83 ℃条件下反应21～30min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；(5)、将改性聚乙烯、磷酸改性聚乙烯、磺酸改性聚乙烯、改性聚丁二烯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钙按照质量份数比70：18～26：14～22：23～35：2～7：2～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度172～180℃混合反应2～8min，用挤出机在温度176～185℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
该发明所述的高阻燃聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：
(1)、将聚丁二烯、N-溴代丁二酰亚胺、四氯化碳、偶氮二异丁腈和N,N-二甲基甲酰胺按照质量份数比为50：85～98：145～160：0.5～1：15～27加入到反应器中，搅拌速度为55～70r/min，维持体系温度25～36 ℃条件下反应23～36min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；所述的N-溴代丁二酰亚胺的目的为了提高聚丁二烯的溴含量和阻燃性能。
(2)、将聚乙烯、浓硫酸、硫酸锌、浓硝酸和硝酸镁按照质量份数比55：34～47：5～9：4～8：6～13加入到水热反应釜中，维持体系温度75～91 ℃条件下反应0.5～1.5h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；所述的硫酸锌和硝酸镁的目的为了吸收反应生成的水，提高磺化反应速率。
(3)、将聚乙烯、浓磷酸、浓硝酸、硫酸镁和浓硫酸按照质量份数比60：37～51：3～8：8～17：7～12加入到水热反应釜中，维持体系温度98～115 ℃条件下反应8～17min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；所述的硫酸镁的目的为了吸收反应生成的水，提高磷化反应速率。
(4)、将聚乙烯、氯乙酸、过氧化氢、乙醇和三氯化铝按照质量份数比60：45～57：6～9：110～125：21～27加入到水热反应釜中，维持体系温度65～83 ℃条件下反应21～30min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；所述的三氯化铝的目的为了提高改性聚乙烯的阻燃性能。
(5)、将改性聚乙烯、磷酸改性聚乙烯、磺酸改性聚乙烯、改性聚丁二烯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钙按照质量份数比70：18～26：14～22：23～35：2～7：2～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度172～180℃混合反应2～8min，用挤出机在温度176～185℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
该发明的有益效果在于：
1、N-溴代丁二酰亚胺和聚丁二烯在四氯化碳、偶氮二异丁腈和N,N-二甲基甲酰胺条件下，发生烯丙基溴代反应，既能保持聚丁二烯不饱和链段的柔韧性，又能提高聚丁二烯的阻燃性能；改性聚丁二烯因溴元素的引入，能提高聚乙烯材料的阻燃性能；
2、硫酸锌和硝酸镁具有吸水性，硫酸锌和硝酸镁能快速吸收磺化反应生成的水，在水热条件辅助下，聚乙烯磺化改性速率和产率都能得到提高；制备的磺酸改性聚乙烯因聚乙烯表面的磺酸基团的原因，能提高聚乙烯材料的阻燃和力学性能；
3、硫酸镁具有吸水性，硫酸镁能快速吸收磷化反应生成的水，在水热条件辅助下，聚乙烯磷化改性速率和产率都能得到提高；制备的磷酸改性聚乙烯因聚乙烯表面的磷酸基团的原因，能提高聚乙烯材料的阻燃和力学性能；
4、三氯化铝具有优异的阻燃性，在架桥剂氯乙酸存在下，三氯化铝能接枝在聚乙烯表面，赋予改性聚乙烯优异的阻燃性能，最终，改性聚乙烯能提高聚乙烯材料的阻燃性能；
5、在改性聚乙烯、磷酸改性聚乙烯、磺酸改性聚乙烯、改性聚丁二烯协同作用下，赋予聚乙烯材料优异的阻燃性能。
具体实施方式
下面结合实施例对该发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该发明。
实施例1
一种高阻燃聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取50份聚丁二烯、91份N-溴代丁二酰亚胺、150份四氯化碳、0.6份偶氮二异丁腈和16份N,N-二甲基甲酰胺加入到反应器中，搅拌速度为60r/min，维持体系温度28 ℃条件下反应26min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；
(2)、称取55份聚乙烯、39份浓硫酸、7份硫酸锌、5份浓硝酸和8份硝酸镁加入到水热反应釜中，维持体系温度87 ℃条件下反应1h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；
(3)、称取60份聚乙烯、43份浓磷酸、4份浓硝酸、11份硫酸镁和9份浓硫酸加入到水热反应釜中，维持体系温度108 ℃条件下反应12min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；
(4)、称取60份聚乙烯、51份氯乙酸、7份过氧化氢、115份乙醇和25份三氯化铝加入到水热反应釜中，维持体系温度73 ℃条件下反应26min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；
(5)、称取70份改性聚乙烯、23份磷酸改性聚乙烯、18份磺酸改性聚乙烯、31份改性聚丁二烯、5份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、4份硬脂酸钙加入到高速混合机中，用高速混合机在温度173℃混合反应3min，用挤出机在温度178℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
实施例2
一种高阻燃聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取50份聚丁二烯、85份N-溴代丁二酰亚胺、145份四氯化碳、0.5份偶氮二异丁腈和15份N,N-二甲基甲酰胺加入到反应器中，搅拌速度为55r/min，维持体系温度25 ℃条件下反应36min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；
(2)、称取55份聚乙烯、34份浓硫酸、5份硫酸锌、4份浓硝酸和6份硝酸镁加入到水热反应釜中，维持体系温度75 ℃条件下反应1.5h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；
(3)、称取60份聚乙烯、37份浓磷酸、3份浓硝酸、8份硫酸镁和7份浓硫酸加入到水热反应釜中，维持体系温度98 ℃条件下反应17min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；
(4)、称取60份聚乙烯、45份氯乙酸、6份过氧化氢、110份乙醇和21份三氯化铝加入到水热反应釜中，维持体系温度65 ℃条件下反应30min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；
(5)、称取70份改性聚乙烯、18份磷酸改性聚乙烯、14份磺酸改性聚乙烯、23份改性聚丁二烯、2份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、2份硬脂酸钙加入到高速混合机中，用高速混合机在温度172℃混合反应8min，用挤出机在温度176℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
实施例3
一种高阻燃聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取50份聚丁二烯、98份N-溴代丁二酰亚胺、160份四氯化碳、1份偶氮二异丁腈和27份N,N-二甲基甲酰胺加入到反应器中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度36 ℃条件下反应23min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；
(2)、称取55份聚乙烯、47份浓硫酸、9份硫酸锌、8份浓硝酸和13份硝酸镁加入到水热反应釜中，维持体系温度91 ℃条件下反应0.5h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；
(3)、称取60份聚乙烯、51份浓磷酸、8份浓硝酸、17份硫酸镁和12份浓硫酸加入到水热反应釜中，维持体系温度115 ℃条件下反应17min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；
(4)、称取60份聚乙烯、57份氯乙酸、9份过氧化氢、125份乙醇和27份三氯化铝加入到水热反应釜中，维持体系温度83 ℃条件下反应21min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；
(5)、称取70份改性聚乙烯、26份磷酸改性聚乙烯、22份磺酸改性聚乙烯、35份改性聚丁二烯、7份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、6份硬脂酸钙加入到高速混合机中，用高速混合机在温度180℃混合反应2min，用挤出机在温度185℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
实施例4
一种高阻燃聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取50份聚丁二烯、88份N-溴代丁二酰亚胺、156份四氯化碳、0.7份偶氮二异丁腈和19份N,N-二甲基甲酰胺加入到反应器中，搅拌速度为58r/min，维持体系温度33 ℃条件下反应26min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；
(2)、称取55份聚乙烯、44份浓硫酸、7份硫酸锌、6份浓硝酸和8份硝酸镁加入到水热反应釜中，维持体系温度82 ℃条件下反应0.8h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；
(3)、称取60份聚乙烯、41份浓磷酸、5份浓硝酸、9份硫酸镁和11份浓硫酸加入到水热反应釜中，维持体系温度103 ℃条件下反应15min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；
(4)、称取60份聚乙烯、53份氯乙酸、8份过氧化氢、117份乙醇和25份三氯化铝加入到水热反应釜中，维持体系温度82 ℃条件下反应26min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；
(5)、称取70份改性聚乙烯、23份磷酸改性聚乙烯、20份磺酸改性聚乙烯、31份改性聚丁二烯、3份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、4份硬脂酸钙加入到高速混合机中，用高速混合机在温度176℃混合反应3min，用挤出机在温度182℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
实施例5
一种高阻燃聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取50份聚丁二烯、92份N-溴代丁二酰亚胺、157份四氯化碳、0.6份偶氮二异丁腈和23份N,N-二甲基甲酰胺加入到反应器中，搅拌速度为66r/min，维持体系温度31 ℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；
(2)、称取55份聚乙烯、46份浓硫酸、9份硫酸锌、7份浓硝酸和12份硝酸镁加入到水热反应釜中，维持体系温度88 ℃条件下反应1.3h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；
(3)、称取60份聚乙烯、50份浓磷酸、4份浓硝酸、15份硫酸镁和9份浓硫酸加入到水热反应釜中，维持体系温度103 ℃条件下反应14min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；
(4)、称取60份聚乙烯、54份氯乙酸、7份过氧化氢、118份乙醇和26份三氯化铝加入到水热反应釜中，维持体系温度81 ℃条件下反应23min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；
(5)、称取70份改性聚乙烯、25份磷酸改性聚乙烯、21份磺酸改性聚乙烯、34份改性聚丁二烯、3份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、4份硬脂酸钙加入到高速混合机中，用高速混合机在温度177℃混合反应4min，用挤出机在温度181℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
实施例6
一种高阻燃聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取50份聚丁二烯、97份N-溴代丁二酰亚胺、149份四氯化碳、0.6份偶氮二异丁腈和26份N,N-二甲基甲酰胺加入到反应器中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度26 ℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；
(2)、称取55份聚乙烯、45份浓硫酸、6份硫酸锌、7份浓硝酸和11份硝酸镁加入到水热反应釜中，维持体系温度90 ℃条件下反应1.3h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；
(3)、称取60份聚乙烯、45份浓磷酸、5份浓硝酸、11份硫酸镁和10份浓硫酸加入到水热反应釜中，维持体系温度112 ℃条件下反应9min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；
(4)、称取60份聚乙烯、56份氯乙酸、8份过氧化氢、119份乙醇和22份三氯化铝加入到水热反应釜中，维持体系温度82 ℃条件下反应23min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；
(5)、称取70份改性聚乙烯、23份磷酸改性聚乙烯、21份磺酸改性聚乙烯、33份改性聚丁二烯、3份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、5份硬脂酸钙加入到高速混合机中，用高速混合机在温度178℃混合反应2min，用挤出机在温度181℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
实施例7
一种高阻燃聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取50份聚丁二烯、96份N-溴代丁二酰亚胺、157份四氯化碳、0.7份偶氮二异丁腈和16份N,N-二甲基甲酰胺加入到反应器中，搅拌速度为67r/min，维持体系温度32 ℃条件下反应33min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；
(2)、称取55份聚乙烯、45份浓硫酸、7份硫酸锌、5份浓硝酸和9份硝酸镁加入到水热反应釜中，维持体系温度90 ℃条件下反应1.4h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；
(3)、称取60份聚乙烯、46份浓磷酸、5份浓硝酸、10份硫酸镁和7份浓硫酸加入到水热反应釜中，维持体系温度100 ℃条件下反应9min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；
(4)、称取60份聚乙烯、56份氯乙酸、8份过氧化氢、119份乙醇和23份三氯化铝加入到水热反应釜中，维持体系温度73 ℃条件下反应25min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；
(5)、称取70份改性聚乙烯、22份磷酸改性聚乙烯、15份磺酸改性聚乙烯、29份改性聚丁二烯、5份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、5份硬脂酸钙加入到高速混合机中，用高速混合机在温度177℃混合反应4min，用挤出机在温度181℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
实施例8
一种高阻燃聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：
(1)、称取50份聚丁二烯、91份N-溴代丁二酰亚胺、153份四氯化碳、0.8份偶氮二异丁腈和22份N,N-二甲基甲酰胺加入到反应器中，搅拌速度为69r/min，维持体系温度34 ℃条件下反应35min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；
(2)、称取55份聚乙烯、46份浓硫酸、8份硫酸锌、4份浓硝酸和7份硝酸镁加入到水热反应釜中，维持体系温度83 ℃条件下反应1.1h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；
(3)、称取60份聚乙烯、46份浓磷酸、7份浓硝酸、16份硫酸镁和11份浓硫酸加入到水热反应釜中，维持体系温度110 ℃条件下反应15min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；
(4)、称取60份聚乙烯、53份氯乙酸、7份过氧化氢、117份乙醇和26份三氯化铝加入到水热反应釜中，维持体系温度76 ℃条件下反应28min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；
(5)、称取70份改性聚乙烯、23份磷酸改性聚乙烯、21份磺酸改性聚乙烯、33份改性聚丁二烯、6份二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、3份硬脂酸钙加入到高速混合机中，用高速混合机在温度179℃混合反应3min，用挤出机在温度183℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
对照例1
本对照例中，不添加改性聚丁二烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例2
本对照例中，不添加磺酸改性聚乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例3
本对照例中，不添加磷酸改性聚乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例4
本对照例中，不添加改性聚乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例5
本对照例中，配方中选用普通聚丁二烯替代实施例1中的改性聚丁二烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例6
本对照例中，配方中选用普通聚乙烯替代实施例1中的磺酸改性聚乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例7
本对照例中，配方中选用普通聚乙烯替代实施例1中的磷酸改性聚乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
对照例8
本对照例中，配方中选用普通聚乙烯替代实施例1中的改性聚乙烯，其它组分与制备方法与实施例1相同。
表1 实施例1和对照例1～8制得的高阻燃聚乙烯材料的性能参数
实施例1 对照例1 对照例2 对照例3 对照例4 对照例5 对照例6 对照例7 对照例8
氧指数 38 33 31 32 29 22 27 29 28
拉伸强度/MPa 60 60 53 55 32 51 52 54 56
以上所述是该发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离该发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为该发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种高阻燃聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚乙烯、磷酸改性聚乙烯、磺酸改性聚乙烯、改性聚丁二烯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钙，所述的改性聚乙烯、磷酸改性聚乙烯、磺酸改性聚乙烯、改性聚丁二烯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钙的质量份数比为70：18～26：14～22：23～35：2～7：2～6，其中，所述的改性聚乙烯由聚乙烯、氯乙酸、过氧化氢、乙醇和三氯化铝反应制得，所述的聚乙烯、氯乙酸、过氧化氢、乙醇和三氯化铝的质量份数比为60：45～57：6～9：110～125：21～27，所述的磷酸改性聚乙烯由聚乙烯、浓磷酸、浓硝酸、硫酸镁和浓硫酸反应制得，所述的聚乙烯、浓磷酸、浓硝酸、硫酸镁和浓硫酸的质量份数比为60：37～51：3～8：8～17：7～12，所述的磺酸改性聚乙烯由聚乙烯、浓硫酸、硫酸锌、浓硝酸和硝酸镁反应制得，所述的聚乙烯、浓硫酸、硫酸锌、浓硝酸和硝酸镁的质量份数比为55：34～47：5～9：4～8：6～13，所述的改性聚丁二烯由聚丁二烯、N-溴代丁二酰亚胺、四氯化碳、偶氮二异丁腈和N,N-二甲基甲酰胺反应制得，所述的聚丁二烯、N-溴代丁二酰亚胺、四氯化碳、偶氮二异丁腈和N,N-二甲基甲酰胺的质量份数比为50：85～98：145～160：0.5～1：15～27。
2.根据权利要求1所述一种高阻燃聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的高阻燃聚乙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将聚丁二烯、N-溴代丁二酰亚胺、四氯化碳、偶氮二异丁腈和N,N-二甲基甲酰胺按照质量份数比为50：85～98：145～160：0.5～1：15～27加入到反应器中，搅拌速度为55～70r/min，维持体系温度25～36 ℃条件下反应23～36min，将物料转移至水热反应釜中于30℃反应15min，产物经过滤、1L乙醇洗涤3次，57℃、-0.07MPa真空干燥12min，得到改性聚丁二烯；(2)、将聚乙烯、浓硫酸、硫酸锌、浓硝酸和硝酸镁按照质量份数比55：34～47：5～9：4～8：6～13加入到水热反应釜中，维持体系温度75～91 ℃条件下反应0.5～1.5h，产物经过滤、500mL水冲洗3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.08MPa真空干燥14min，得到磺酸改性聚乙烯；(3)、将聚乙烯、浓磷酸、浓硝酸、硫酸镁和浓硫酸按照质量份数比60：37～51：3～8：8～17：7～12加入到水热反应釜中，维持体系温度98～115 ℃条件下反应8～17min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于51℃、-0.09MPa真空干燥11min，即得到磷酸改性聚乙烯；(4)、将聚乙烯、氯乙酸、过氧化氢、乙醇和三氯化铝按照质量份数比60：45～57：6～9：110～125：21～27加入到水热反应釜中，维持体系温度65～83 ℃条件下反应21～30min，产物经过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于67℃、-0.05MPa真空干燥18min，即得到改性聚乙烯；(5)、将改性聚乙烯、磷酸改性聚乙烯、磺酸改性聚乙烯、改性聚丁二烯、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钙按照质量份数比70：18～26：14～22：23～35：2～7：2～6加入到高速混合机中，用高速混合机在温度172～180℃混合反应2～8min，用挤出机在温度176～185℃挤出造粒，即得到高阻燃聚乙烯材料。
3.根据权利要求2所述一种高阻燃聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的浓酸浓度为93～97%。
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