CN110734596A - 一种无卤阻燃低密度聚乙烯材料及制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种无卤阻燃低密度聚乙烯材料及其制备方法和应用，该无卤阻燃低密度聚乙烯材料，阻燃等级达到了UL94 V‑2级别，燃烧时不产生有腐蚀性气体，自熄性好，断裂伸长率高达175％，冲击强度达到了411J/m，制件的柔韧性好，手感触摸不扎手，回弹性好，可重复回收利用，环保无卤，解决了现有技术中，现有的聚乙烯材料无法满足仿真装饰品行业和插头内膜应用需求的问题。

Description

一种无卤阻燃低密度聚乙烯材料及制备方法和应用
技术领域
本发明属于阻燃材料技术领域，具体涉及一种无卤阻燃低密度聚乙烯材料及制备方法和应用。
背景技术
聚乙烯(PE)具有无臭、无毒的特点，还具有耐低温性能优良，化学稳定性好，耐大多数酸碱，吸水性小，电绝缘性优良等优点，被广泛应用于化工、农业、建筑和包装等领域。
仿真PE装饰品行业对聚乙烯的需求日益增加，要求也越来越严，很多产品不仅需要满足室内的使用要求，还需要满足户外的使用要求。耐候性好、不褪色、阻燃性能稳定、无卤环保的聚乙烯材料是未来仿真PE装饰品行业用聚乙烯的发展趋势。然而，常规的无卤阻燃低密度聚乙烯一般都是用聚磷酸铵和季戊四醇作为阻燃剂，阻燃剂添加量是20～30％，阻燃效果较好，但是力学性能和流动性下降严重，并且加工困难。
对于仿真装饰品行业，主要包括仿真绿化草坪，仿真圣诞树，仿真树枝等，以及插头内膜，这些产品本身阻燃要求不高，但需要有自熄性，不能大范围引燃，使用性能要求也很明确，必须耐弯折，不容易断裂，硬度低，不扎手。现在市场上常见的是卤锑阻燃体系，但是卤系阻燃剂的缺点是降低了基材的抗紫外线稳定性，燃烧时生成的烟雾较多，并产生腐蚀性气体和有毒气体，形成二次污染。随着环保意识的日益增强，环保型阻燃剂逐渐受到重视，因此卤系阻燃剂的应用受到了越来越严格的限制。
目前尚无可以满足仿真装饰品行业和插头内膜用的无卤阻燃低密度聚乙烯材料。
发明内容
为解决现有技术中，现有的聚乙烯材料无法满足仿真装饰品行业和插头内膜应用需求的问题，本发明实施例的目的之一在于提供一种无卤阻燃低密度聚乙烯材料。本发明实施例的目的之二在于提供上述无卤阻燃低密度聚乙烯材料的制备方法。本发明实施例的目的之三在于提供上述无卤阻燃低密度聚乙烯材料的应用。
为实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：
一种无卤阻燃低密度聚乙烯材料，包括以下重量份的原料：
LDPE：80～95份，
无卤复配阻燃剂：5～15份，
抗氧剂：0.2～0.8份，
润滑剂：0.3～0.7份。
上述无卤阻燃低密度聚乙烯材料，阻燃等级达到了UL94V-2级别，燃烧时不产生有腐蚀性气体，自熄性好，断裂伸长率高达175％，冲击强度达到了411J/m，制件的柔韧性好，手感触摸不扎手，回弹性好，可重复回收利用，环保无卤。
上述无卤阻燃低密度聚乙烯材料中，LDPE优选的质量份为88～93份。
无卤复配阻燃剂优选的质量份为6～9份。
抗氧剂优选的用量为0.4份。
润滑剂优选的用量为0.6份。
优选地，所述LDPE的弯曲模量为90～120MPa。
优选地，所述LDPE的断裂伸长率大于150％。
优选地，所述LDPE在测试条件190℃、2.16kg下的熔融指数为20g/10min～50g/10min。
优选地，所述无卤复配阻燃剂为P-N复配阻燃剂，所述P-N复配阻燃剂中P系阻燃剂与N系阻燃剂的质量比为1：(0.5～10)。
进一步优选地，所述P-N复配阻燃剂中P系阻燃剂与N系阻燃剂的质量比为1：(1～2)。
优选地，所述P系阻燃剂包括次磷酸、次磷酸铝、次磷酸钙、二乙基次膦酸铝、苯基次膦酸铝中的至少一种。
进一步优选地，所述P系阻燃剂包括次磷酸铝和二乙基次膦酸铝中的至少一种。
优选地，所述N系阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、焦磷酸二三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的至少一种。
进一步优选地，所述N系阻燃剂包括三聚氰胺和三聚氰胺氰尿酸盐中的至少一种。
优选地，所述抗氧剂为4，4`-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯以质量比为1：(2～6)复配的抗氧剂。
进一步优选地，所述抗氧剂为4，4`-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯以质量比为1：(3～5)复配的抗氧剂。
更进一步优选地，所述抗氧剂为4，4`-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯以质量比为1：4复配的抗氧剂。
优选地，所述润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的至少一种。
进一步优选地，所述润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸丁酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的至少一种。
更进一步优选地，所述润滑剂包括乙撑双硬脂酰胺。
上述无卤阻燃低密度聚乙烯材料的制备方法，步骤包括：
S1：按配比称取所述LDPE、无卤复配阻燃剂、抗氧剂和润滑剂混匀；
S2：通过双螺杆挤出机混炼后，挤出造粒即得所述无卤阻燃低密度聚乙烯材料。
优选地，上述无卤阻燃低密度聚乙烯材料的制备方法，步骤包括：
1)将LDPE通过1#失重称称重仓从主喂料口喂入双螺杆挤出机；
2)将P-N复配阻燃剂按照比例复配好加入到2#失重称称重仓，抗氧剂加入到3#失重称称重仓，润滑剂加入到4#失重称称重仓；
3)2#、3#和4#失重称称重仓物料在侧喂料输送仓混合均匀后，通过喂料输送螺杆喂入到双螺杆挤出机螺杆的第4～5段；
4)通过双螺杆挤出机混炼，挤出，造粒，得到无卤阻燃低密度聚乙烯材料；
5)挤出温度为160～170℃，双螺杆挤出机使用自主设计螺杆组合。
进一步优选的，上述制备方法中，步骤1)和2)失重秤是一种利用单位时间内物料减少速率来计算物料流量的定量给料设备，采用近似静态称重的方式计算流量。
更进一步优选的，上述制备方法中，步骤1)和2)失重秤的控制系统采用PLC+人机界面或者智能仪表进行控制，秤体状态能够实时显示在系统上，具有人机交互界面。
进一步优选的，上述制备方法中，步骤1)和2)失重秤称重仓有失重秤传感器和失重秤搅拌装置。
进一步优选的，上述制备方法中，步骤3)侧喂料输送仓采用高精度的失重秤螺旋出料机构。
进一步优选的，上述制备方法中，双螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机，具体参数如下：螺杆直径为70～95mm，螺杆长径比为(40～48)：1。
进一步优选的螺杆直径为75mm，螺杆长径比为44：1。
进一步优选的，上述制备方法中，步骤5)中，双螺杆挤出机的各区温度参数如下：第1段100℃～115℃，第2段至第4段160℃～170℃，第5段至第11段165～160℃。
进一步优选的，上述制备方法中，步骤5)中的自主设计螺杆组合，在螺杆第五段至机头断，没有剪切块，有2组齿形盘组合。
上述制备方法工艺简单，生产成本低，易于进行工业化大规模生产
上述无卤阻燃低密度聚乙烯材料或上述制备方法制备的无卤阻燃低密度聚乙烯材料在仿真装饰品和/或插头内膜中的应用。
优选的，应用中，仿真装饰品包括但不仅限于仿真绿化草坪、仿真圣诞树、仿真树枝等季节性仿真产品。
本发明实施例的有益效果
1、本发明实施例提供的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，阻燃等级达到了UL94V-2级别，燃烧时不产生有腐蚀性气体，自熄性好，断裂伸长率高达175％，冲击强度达到了411J/m，制件的柔韧性好，手感触摸不扎手，回弹性好，可重复回收利用，环保无卤，解决了现有技术中，现有的聚乙烯材料无法满足仿真装饰品行业和插头内膜应用需求的问题；
2、本发明实施例提供的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，选用中高流动性的LDPE作为基体树脂，是因为本发明主要应用于仿真装饰品行业和插头内膜，主要是仿真绿化草坪，仿真圣诞树，仿真树枝等，这些产品对基体树脂的要求是硬度低，成本低，回弹性好，不容易断裂，耐老化，仿真效果好，容易加工成型，中高流动性的LDPE可以满足这些要求，而现有技术所用的阻燃弹性体虽然在韧性上可以满足，但是外观较哑光，成本高，不适宜，阻燃HDPE或PP的硬度较高，柔软度不够；
3、本发明实施例提供的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，将次磷酸铝或二乙基次膦酸铝阻燃剂搭配三聚氰胺或三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂，形成P-N复配阻燃剂，次磷酸铝或二乙基次膦酸铝阻燃剂对于阻燃剂MCA或三聚氰胺有协效作用，是由于在燃烧过程中，次磷酸铝或二乙基次膦酸铝阻燃剂受热分解生PO·、PO2·自由基，这些自由基可捕捉气相中的活泼自由基，终止燃烧链式反应，从而和MCA或三聚氰胺升华吸热、产生惰性气体隔离层形成了较好的协效作用，P-N复配阻燃剂阻燃效率较好，而且不产生腐蚀性气体，属于环保无卤型阻燃剂，而且价格成本相对溴锑阻燃剂更有优势，是阻燃行业发展的趋势；
4、本发明实施例提供的无卤阻燃低密度聚乙烯材料中，使用抗氧剂4，4`-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯复配而成的抗氧剂，双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯具有较好的加工过程耐热保护和后期的耐黄变保护，4，4`-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)的挥发性低，热稳定性高，高温加工不分解，复配抗氧体系可以使保护阻燃聚乙烯材料在加工和后期的保存；
5、本发明实施例提供的无卤阻燃低密度聚乙烯材料的制备方法中，失重秤计量系统是一种利用单位时间内物料减少速率来计算物料流量的定量给料设备，由于采用近似静态称重的方式计算流量，所以计量方式简单、精度较高，是一种非常实用的计量系统，控制系统采用PLC+人机界面或者智能仪表进行控制，操作简单，稳定可靠，秤体状态能够实时显示在系统上，具有友好的人机交互界面，称重仓具有失重秤传感器和失重秤搅拌装置，设计上在满足称重的同时可以防止架桥、物料冲击、保证喂料均匀顺畅。并在清扫和产品更换零部件时方便拆卸，料仓体积可根据给料量设计，侧喂料输送仓物料的输送通过失重秤螺旋出料机构，其采用高精度的螺杆经过精细加工使与筒壁之间有微小间隙，从而保证高的称量精度和给料稳定性。减速电机与螺杆的连接紧凑简便，减少了过渡环节从而使传动精度更高，采用高精度化的失重秤系统，计量精确，适合于量化生产，产品质量稳定；
6、本发明实施例提供的无卤阻燃低密度聚乙烯材料的制备方法中，根据无卤阻燃聚乙烯材料的特性，自主设计相应的螺杆组合，保证产品性能，组合中主喂料到侧喂料部分通过2组剪切块组合，使LDPE在机器中充分塑化，在侧喂料口前端加入反螺纹块，降低LDPE在双螺杆中的流动速率，更好的让LDPE和阻燃剂等助剂的汇合，侧喂料口到真空口段，先使用大输送块，确保侧喂料输送仓出来的阻燃剂快速的进入到双螺杆中，再使用2组齿形盘组合，使阻燃剂跟LDPE充分混炼，齿形盘剪切弱，减少双螺杆剪切热产生，减少阻燃剂降解的可能性。
附图说明
图1是本发明实施例无卤阻燃低密度聚乙烯材料制备方法的流程示意图。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的内容作进一步详细的说明。实施例中所用的原料如无特殊说明，均可从常规商业途径得到。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合具体的实施方式对上述技术方案进行详细地说明。
实施例1
本例提供了一种无卤阻燃低密度聚乙烯材料，包括以下重量份的原料：
LDPE：80～95份，无卤复配阻燃剂：5～15份，抗氧剂：0.2～0.8份，润滑剂：0.3～0.7份。
上述无卤阻燃低密度聚乙烯材料中，LDPE优选的质量份为88～93份。无卤复配阻燃剂优选的质量份为6～9份。抗氧剂优选的用量为0.4份。润滑剂优选的用量为0.6份。
LDPE的弯曲模量为90～120MPa。LDPE的断裂伸长率大于150％。LDPE在测试条件190℃、2.16kg下的熔融指数为20g/10min～50g/10min。
无卤复配阻燃剂为P-N复配阻燃剂，所述P-N复配阻燃剂中P系阻燃剂与N系阻燃剂的质量比为1：(0.5～10)。P系阻燃剂包括次磷酸、次磷酸铝、次磷酸钙、二乙基次膦酸铝、苯基次膦酸铝中的至少一种。N系阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、焦磷酸二三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的至少一种。
抗氧剂为4，4`-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯以质量比为1：(2～6)复配的抗氧剂。
润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸丁酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的至少一种。
实施例2
本例提供了无卤阻燃低密度聚乙烯材料的制备方法，步骤包括：
S1：按配比称取所述LDPE、无卤复配阻燃剂、抗氧剂和润滑剂混匀；
S2：通过双螺杆挤出机混炼后，挤出造粒即得所述无卤阻燃低密度聚乙烯材料。
具体地，上述无卤阻燃低密度聚乙烯材料的制备方法，流程如图1所示，步骤包括：
1)将LDPE通过1#失重称称重仓从主喂料口喂入双螺杆挤出机；
2)将P-N复配阻燃剂按照比例复配好加入到2#失重称称重仓，抗氧剂加入到3#失重称称重仓，润滑剂加入到4#失重称称重仓；
3)2#、3#和4#失重称称重仓物料在侧喂料输送仓混合均匀后，通过喂料输送螺杆喂入到双螺杆挤出机螺杆的第4～5段；
4)通过双螺杆挤出机混炼，挤出，造粒，得到无卤阻燃低密度聚乙烯材料；
5)挤出温度为160～170℃，双螺杆挤出机使用自主设计螺杆组合。
上述制备方法中，步骤1)和2)失重秤是一种利用单位时间内物料减少速率来计算物料流量的定量给料设备，采用近似静态称重的方式计算流量。步骤1)和2)失重秤的控制系统采用PLC+人机界面或者智能仪表进行控制，秤体状态能够实时显示在系统上，具有人机交互界面。步骤1)和2)失重秤称重仓有失重秤传感器和失重秤搅拌装置。
步骤3)侧喂料输送仓采用高精度的失重秤螺旋出料机构。
双螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机，具体参数如下：螺杆直径为70～95mm，螺杆长径比为(40～48)：1。螺杆直径为75mm，螺杆长径比为44：1。
步骤5)中，双螺杆挤出机的各区温度参数如下：第1段100℃～115℃，第2段至第4段160℃～170℃，第5段至第11段165～160℃。步骤5)中的自主设计螺杆组合，在螺杆第五段至机头断，没有剪切块，有2组齿形盘组合。
实施例3
本例提供了无卤阻燃低密度聚乙烯材料或上述制备方法制备的无卤阻燃低密度聚乙烯材料在仿真装饰品和/或插头内膜中的应用。
应用中，仿真装饰品包括但不仅限于仿真绿化草坪、仿真圣诞树、仿真树枝等季节性仿真产品。
实施例4
本例实际制备了4种无卤阻燃低密度聚乙烯材料样品，编号分别为A～D，以及5种对比样品，编号分别为1～5，具体配比如表1所示。表1中，LDPE MG70，产地卡塔尔石化，MI为60g/10min。所用的抗氧剂为4，4`-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯以质量比1：4复配的抗氧剂。润滑剂为EBS。
表1四种试验样品和五种对比样品原料组成
Figure BDA0002200027950000081
样品A～D、对比样品1～2和对比样品5的无卤阻燃聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：
1)将LDPE通过1#失重称称重仓从主喂料口喂入双螺杆挤出机；
2)将P-N复配阻燃剂按照比例复配好加入到2#失重称称重仓，抗氧剂加入到3#失重称称重仓，润滑剂加入到4#失重称称重仓；
3)2#、3#和4#失重称称重仓物料在侧喂料输送仓混合均匀后，通过喂料输送螺杆喂入到双螺杆挤出机螺杆的第4～5段；
4)通过双螺杆挤出机混炼，挤出，造粒，得到无卤阻燃低密度聚乙烯材料；
5)挤出温度为160～170℃，双螺杆挤出机使用自主设计螺杆组合，如表2。
对比例样品3的阻燃聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：
1)将LDPE通过1#失重称称重仓从主喂料口喂入双螺杆挤出机；
2)将溴锑阻燃剂按照比例复配好加入到2#失重称称重仓，抗氧剂加入到3#失重称称重仓，润滑剂加入到4#失重称称重仓；
3)2#、3#和4#失重称称重仓物料在侧喂料输送仓混合均匀后，通过喂料输送螺杆喂入到双螺杆挤出机螺杆的第4～5段；
4)通过双螺杆挤出机混炼，挤出，造粒，得到阻燃低密度聚乙烯材料；
5)挤出温度为160～170℃，双螺杆挤出机使用自主设计螺杆组合，如表2。
对比样品4的阻燃聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：
1)将LDPE通过1#失重称称重仓从主喂料口喂入双螺杆挤出机；
2)将聚磷酸铵复配阻燃剂按照比例复配好加入到2#失重称称重仓，抗氧剂加入到3#失重称称重仓，润滑剂加入到4#失重称称重仓；
3)2#、3#和4#失重称称重仓物料在侧喂料输送仓混合均匀后，通过喂料输送螺杆喂入到双螺杆挤出机螺杆的第4～5段；
4)通过双螺杆挤出机混炼，挤出，造粒，得到无卤阻燃低密度聚乙烯材料；
5)挤出温度为170～180℃，双螺杆挤出机使用自主设计螺杆组合，如表2。
表2螺杆组合表
Figure BDA0002200027950000101
Figure BDA0002200027950000111
检测例
本例对样品A～D和对比样品1～5的融熔指数(MI)、力学性能和阻燃性等进行了检测，结果如表3所示。
表3样品A～D和对比样品1～5的阻燃聚乙烯的测试结果
Figure BDA0002200027950000112
Figure BDA0002200027950000121
其中，熔融指数(MI)检测按照ASTM D-1238标准进行；密度测试按照ASTM D-792标准进行；断裂伸长率按照ASTM D-638标准进行；悬臂梁冲击强度按照ASTM D-256标准进行；阻燃性为垂直燃烧性能，按UL94垂直燃烧标准进行测试，样条厚度为1.6mm和3.2mm；色差仪为中亚NH310，使用的光源为D65。
由表3可知：本发明的无卤阻燃低密度聚乙烯材料中的P类阻燃剂和N系阻燃剂在合适比例下具有协同作用，添加量少，对力学性能影响不大，不影响流动性.
从对比样品1～2可以看出，P类阻燃剂和N系阻燃剂加少了，阻燃不合格，加多了会影响伸长率和冲击强度。同对比样品3的力学性能相当，但是本发明是属于无卤阻燃的，又不同于对比样品4，无需添加过多阻燃剂，力学性能保持率较好。
本发明使用自配的抗氧体系，耐老化性能优于普通的抗氧体系，70℃烘烤96h后的色差变化较小。
本发明无卤阻燃低密度聚乙烯的流动性好，力学性能优异，阻燃性能满足UL94V-2，可以应用于阻燃要求不高，环保要求较高的仿真装饰品行业，如仿真绿化草坪、仿真圣诞树、仿真树枝，以及插头内膜行业。所制成的制件柔韧性好，手感触摸不扎手，回弹性好，可重复回收利用，环保无毒，燃烧不产生腐蚀性气体。
本发明使用失重秤计量装置，计量方式简单、精度较高，采用PLC+人机界面或者智能仪表进行控制，操作简单，稳定可靠，秤体状态能够实时显示在系统上，具有友好的人机交互界面，称重仓具有失重秤传感器和失重秤搅拌装置，设计上在满足称重的同时可以防止架桥、物料冲击、保证喂料均匀顺畅。失重秤计量装置适合于量化生产，产品质量稳定。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无卤阻燃低密度聚乙烯材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：
LDPE：80～95份，
无卤复配阻燃剂：5～15份，
抗氧剂：0.2～0.8份，
润滑剂：0.3～0.7份。
2.根据权利要求1所述的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述LDPE的弯曲模量为90～120MPa。
3.根据权利要求1所述的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述LDPE的断裂伸长率大于150％。
4.根据权利要求1所述的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述无卤复配阻燃剂为P-N复配阻燃剂，所述P-N复配阻燃剂中P系阻燃剂与N系阻燃剂的质量比为1：(0.5～10)。
5.根据权利要求4所述的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述P系阻燃剂包括次磷酸、次磷酸铝、次磷酸钙、二乙基次膦酸铝、苯基次膦酸铝中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述N系阻燃剂包括三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐、焦磷酸二三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述抗氧剂为4，4`-亚丁基双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)和双十八烷基季戊四醇双亚磷酸酯以质量比为1：(2～6)复配的抗氧剂。
8.根据权利要求1所述的无卤阻燃低密度聚乙烯材料，其特征在于，所述润滑剂包括硬脂酸、硬脂酸盐、硬脂酸酯、乙撑双硬脂酰胺、聚乙烯蜡中的至少一种。
9.根据权利要求1～8任一项所述无卤阻燃低密度聚乙烯材料的制备方法，其特征在于，步骤包括：
S1：按配比称取所述LDPE、无卤复配阻燃剂、抗氧剂和润滑剂混匀；
S2：通过双螺杆挤出机混炼后，挤出造粒即得所述无卤阻燃低密度聚乙烯材料。
10.根据权利要求1～8任一项所述无卤阻燃低密度聚乙烯材料或权利要求9所述制备方法制备的无卤阻燃低密度聚乙烯材料在仿真装饰品和/或插头内膜中的应用。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111286105A (zh) * 2020-03-18 2020-06-16 广东聚石化学股份有限公司 一种低光泽度阻燃聚乙烯材料及其制备方法
CN112111094A (zh) * 2020-09-25 2020-12-22 常州大学 树脂包覆二乙基次磷酸铝阻燃低密度聚乙烯及其制备方法
CN112339244A (zh) * 2020-09-07 2021-02-09 金旸（厦门）新材料科技有限公司 一种同向双螺杆挤出机低成本加工玻纤增强聚丙烯材料的方法
CN113248813A (zh) * 2021-05-12 2021-08-13 潍坊中旭高分子材料有限公司 一种高效无卤阻燃电缆料及其制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104693604A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 苏州安鸿泰新材料有限公司 一种无卤阻燃玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN106366547A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 苏州亨利通信材料有限公司 一种耐温耐油无卤阻燃tpe电缆料及其制备方法
CN110066443A (zh) * 2019-04-11 2019-07-30 广东聚石化学股份有限公司 一种无卤阻燃聚乙烯材料及其制备方法和应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104693604A (zh) * 2015-03-17 2015-06-10 苏州安鸿泰新材料有限公司 一种无卤阻燃玻纤增强聚丙烯复合材料及其制备方法
CN106366547A (zh) * 2016-08-31 2017-02-01 苏州亨利通信材料有限公司 一种耐温耐油无卤阻燃tpe电缆料及其制备方法
CN110066443A (zh) * 2019-04-11 2019-07-30 广东聚石化学股份有限公司 一种无卤阻燃聚乙烯材料及其制备方法和应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111286105A (zh) * 2020-03-18 2020-06-16 广东聚石化学股份有限公司 一种低光泽度阻燃聚乙烯材料及其制备方法
CN112339244A (zh) * 2020-09-07 2021-02-09 金旸（厦门）新材料科技有限公司 一种同向双螺杆挤出机低成本加工玻纤增强聚丙烯材料的方法
CN112111094A (zh) * 2020-09-25 2020-12-22 常州大学 树脂包覆二乙基次磷酸铝阻燃低密度聚乙烯及其制备方法
CN113248813A (zh) * 2021-05-12 2021-08-13 潍坊中旭高分子材料有限公司 一种高效无卤阻燃电缆料及其制备方法
CN113248813B (zh) * 2021-05-12 2022-08-02 潍坊中旭高分子材料有限公司 一种高效无卤阻燃电缆料及其制备方法

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