CN109181049A - 阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

木发明涉及一种阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法，属于高分子材料技术领域。解决了现有技术中聚乙烯防火性差的技术问题。本发明的阻燃聚乙烯复合材料，由60‑80重量份高密度聚乙烯、4‑6重量份乙烯基硅烷偶联剂、2‑3重量份抗氧剂、0.5‑1重量份光稳定剂、2‑3重量份增韧剂、1‑2重量份炭黑、0.5‑1重量份氯化石蜡、1‑3重量份碳化硼粉、1‑1.5重量份氢氧化铝、0.3‑0.5重量份二氧化硅和1‑2重量份三聚氰胺组成。该阻燃聚乙烯复合材料具有优异的阻燃性和抗静电性，经实验检测，氧指数为30‑36，UL‑94达V0级，表面电阻为5×106‑1×107Ω·cm。

Description

阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法
技术领域
木发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法。
背景技术
聚乙烯(PE)是应用最广泛也是产量最大的合成树脂之一，主要应用于工农业生产及人类生活的各个方面。聚乙烯种类繁多，按照分子量的不同可以分为:低分子量聚乙烯、普通分子量聚乙烯和超高分子量聚乙烯。超高分子量聚乙烯是一种分子量在150万以上的、线性结构的、具有优异的耐摩擦性、耐冲击性、自润滑性、耐化学药品性、耐低温、卫生无毒、拉伸强度高等性能的热塑性工程塑料，在工业、农业、医疗、建筑、化工和国防等领域应用广泛，尤其在管材中的应用最为普遍。
但PE的防火性能差，其制品在许多领域的应用受到限制。为此，人们选用了多种阻燃剂使PE达到防火方面的要求，膨胀型阻燃剂使目前PE阻燃剂领域应用广泛、效果较好的一种阻燃剂，但是存在着吸潮性、阻燃的PE在燃烧时不易获得闭孔炭层而使阻燃效果不理想等缺点，且力学性能受到一定影响。针对这一问题，一般有两个解决方案：一是对膨胀型阻燃剂进行表面处理，另一种是为合成集酸源、炭源、气源为一体的新型磷氮系膨胀型阻燃剂。这些方法虽然可以一定程度解决膨胀型阻燃剂存在的问题，但由于工艺繁琐、成本高等弊端，工业生产较为困难。
发明内容
有鉴于此，为解决现有技术中聚乙烯防火性差的技术问题，本发明提供一种阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。
阻燃聚乙烯复合材料，组成及重量份为：
优选的是，所述高密度聚乙烯的聚合度为1500-1800，结晶度65-75％。
优选的是，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂730、抗氧剂1076、抗氧剂1680中的一种或多种。
优选的是，所述增韧剂为氯化聚乙烯。
优选的是，所述光稳定剂为苯酮、苯并三唑类、氧化锌、受阻胺类或二氧化钛。
上述阻燃聚乙烯复合材料的制备方法，步骤如下：
按照组成及重量份称取各组分，搅拌混合均匀后，加入挤出机挤出、牵引和造粒，得到阻燃聚乙烯复合材料。
优选的是，搅拌转速为20000-30000r/min，挤出温度为200-280℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明的阻燃聚乙烯复合材料具有优异的阻燃性和抗静电性，经实验检测，氧指数为30-36，UL-94达V0级，表面电阻为5×106-1×107Ω·cm。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明的阻燃聚乙烯复合材料，由60-80重量份高密度聚乙烯、4-6重量份乙烯基硅烷偶联剂、2-3重量份抗氧剂、0.5-1重量份光稳定剂、2-3重量份增韧剂、1-2重量份炭黑、0.5-1重量份氯化石蜡、1-3重量份碳化硼粉、1-1.5重量份氢氧化铝、0.3-0.5重量份二氧化硅和1-2重量份三聚氰胺组成。
本发明中，高密度聚乙烯的聚合度为1500-1800，结晶度65-75％。
本发明中，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂730、抗氧剂1076、抗氧剂1680中的一种或多种。
本发明中，增韧剂为氯化聚乙烯。
本发明中，光稳定剂为苯酮、苯并三唑类、受阻胺类、氧化锌或二氧化钛。
上述阻燃聚乙烯复合材料的制备方法，步骤如下：
按照组成及重量份称取各组分，搅拌混合均匀后，加入挤出机挤出、牵引和造粒，得到阻燃聚乙烯复合材料。
优选的是，搅拌转速为20000-30000r/min，挤出温度为200-280℃。
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
阻燃聚乙烯复合材料，由60重量份高密度聚乙烯(聚合度为1500，结晶度75％)、4重量份乙烯基硅烷偶联剂、2重量份抗氧剂1076、0.5重量份光稳定剂二氧化钛、2重量份氯化聚乙烯、1重量份炭黑、0.5重量份氯化石蜡、1重量份碳化硼粉、1重量份氢氧化铝、0.3重量份二氧化硅和1重量份三聚氰胺组成。
上述阻燃聚乙烯复合材料的制备方法，步骤如下：
按照组成及重量份称取各组分，搅拌混合均匀后，加入挤出机挤出、牵引和造粒，得到阻燃聚乙烯复合材料，挤出温度为200-240℃。
经检测，实施例1的复合材料的氧指数为31，UL-94达V0级，表面电阻为5×106Ω·cm。
实施例2
阻燃聚乙烯复合材料，由70重量份高密度聚乙烯(聚合度为1600，结晶度70％)、5重量份乙烯基硅烷偶联剂、2重量份抗氧剂1076、1重量份光稳定剂二氧化钛、2.5重量份氯化聚乙烯、1.5重量份炭黑、1重量份氯化石蜡、2重量份碳化硼粉、1重量份氢氧化铝、0.5重量份二氧化硅和2重量份三聚氰胺组成。
上述阻燃聚乙烯复合材料的制备方法，步骤如下：
按照组成及重量份称取各组分，搅拌混合均匀后，加入挤出机挤出、牵引和造粒，得到阻燃聚乙烯复合材料，挤出温度为200-240℃。
经检测，实施例1的复合材料的氧指数为33，UL-94达V0级，表面电阻为8×106Ω·cm。
实施例3
阻燃聚乙烯复合材料，由80重量份高密度聚乙烯(聚合度为1800，结晶度70％)、6重量份乙烯基硅烷偶联剂、3重量份抗氧剂1076、1重量份光稳定剂二氧化钛、3重量份氯化聚乙烯、2重量份炭黑、1重量份氯化石蜡、3重量份碳化硼粉、1.5重量份氢氧化铝、0.5重量份二氧化硅和2重量份三聚氰胺组成。
上述阻燃聚乙烯复合材料的制备方法，步骤如下：
按照组成及重量份称取各组分，搅拌混合均匀后，加入挤出机挤出、牵引和造粒，得到阻燃聚乙烯复合材料，挤出温度为220-260℃。
经检测，实施例1的复合材料的氧指数为35，UL-94达V0级，表面电阻为1×107Ω·cm。
本发明的阻燃聚乙烯复合材料具有优异的阻燃性和抗静电性，经实验检测，氧指数为30-35，UL-94达V0级，表面电阻为5×106-1×107Ω·cm。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.阻燃聚乙烯复合材料，其特征在于，组成及重量份为：
2.根据权利要求1所述的阻燃聚乙烯复合材料，其特征在于，所述高密度聚乙烯的聚合度为1500-1800，结晶度65-75％。
3.根据权利要求1所述的阻燃聚乙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂730、抗氧剂1076、抗氧剂1680中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的阻燃聚乙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为氯化聚乙烯。
5.根据权利要求1所述的阻燃聚乙烯复合材料，其特征在于，所述光稳定剂为苯酮、苯并三唑类、氧化锌、受阻胺类或二氧化钛。
6.权利要求1-5任何一项所述的阻燃聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：
按照组成及重量份称取各组分，搅拌混合均匀后，加入挤出机挤出、牵引和造粒，得到阻燃聚乙烯复合材料。
7.根据权利要求6所述的阻燃聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，搅拌转速为20000-30000r/min，挤出温度为200-280℃。
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