CN113527800A - 阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法与应用。阻燃聚烯烃复合材料包括配方组分有：乙烯醋酸乙烯20‑50％、低密度聚乙烯10‑30％、聚乙烯弹性体6‑25％、复合阻燃剂10‑40％、抗氧剂0.2‑1％、润滑剂0.5‑1.5％、交联剂0.1‑4％；其中，所述复合阻燃剂包括氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料的混合物。阻燃聚烯烃复合材料树脂基体能够形成三维网络连接结构，赋予阻燃聚烯烃复合材料优异的抗冲击性能、弹性和抗撕裂等力学性能和耐高温性能。所含的包括氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料混合物复合阻燃剂，其赋予聚烯烃复合材料优异的阻燃性能，在燃烧中不会产生有毒成分，安全环保。

Description

阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法与应用

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

乙烯醋酸乙烯酯共聚物简称EVA，其具有良好的耐冲击和耐应力开裂、柔性、高弹性、抗撕裂、穿刺以及低密度、良好电性和化学稳定性，同时与填料、阻燃剂有较好的相容性，目前已被广泛应用于电气绝缘、电缆外套、封装、包装、腐蚀保护等领域。

阻燃性能是聚烯烃类复合材料而如EVA等的一个重要性能，也是目前聚烯烃类复合材料亟待解决和提高的一个关键性能。由于聚烯烃类复合材料是易燃材料，燃烧放热并且生有毒烟气，在实际应用中存在火灾危险，因此阻燃性能也是制约聚烯烃类复合材料广泛应用的一个重要因素。

为了提高聚烯烃类复合材料的阻燃性能，早期的聚烯烃类复合材料中添加的阻燃剂多为卤系阻燃剂，主要原因是卤系阻燃剂的添加量相对来说比较少,卤系特别是溴系阻燃剂的阻燃效率特别高。但是随着环保要求越来越高，卤系阻燃剂由于主要有四溴双酚A、十溴联苯醚、四溴邻苯二甲酚酐、二溴新戊二醇,多溴二苯醚在燃烧时会生成有毒致癌的多溴代二苯并二口恶烷及二苯并呋喃，有关含卤化物的阻燃剂带来的环境安全问题在些地方引起了广泛的关注。

另外，阻燃剂的添加过量还会导致聚烯烃类复合材料的某些力学性能的降低，其耐高温性不是很理想等，从而限制了其应用，因此需要对其进行改性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法，以解决现有聚烯烃类复合材料阻燃性能和力学性能不理想的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明的一方面，提供了一种阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于，包括如下配方组分：

其中，所述复合阻燃剂包括氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料的混合物。

本发明的另一方面，提供了一种阻燃聚烯烃复合材料的制备方法。本发明阻燃聚烯烃复合材料的制备方法包括以下步骤：

按本发明阻燃聚烯烃复合材料的配方分别称取各组分；

将称取的各组分进行混料处理后进行塑炼处理，得到阻燃聚烯烃复合材料。

本发明的又一方面，提供了本发明阻燃聚烯烃复合材料的应用。本发明阻燃聚烯烃复合材料在建筑材料、装潢材料、电器配件、电子设备配件中的应用。

与现有技术相比，本发明存在如下技术效果：

本发明阻燃聚烯烃复合材料采用含有氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料的混合物作为阻燃剂，其一方面能够起到阻燃的增效作用，显著的提高阻燃性能，赋予本发明聚烯烃复合材料优异的阻燃性能；另一方面，复合阻燃剂所含的阻燃剂在燃烧中不会产生有毒成分，安全环保，同时能够显著改善力学性能和高温稳定性，赋予本发明聚烯烃复合材料优异的力学性能和耐高温性能。本发明阻燃聚烯烃复合材料所含的乙烯醋酸乙烯、低密度聚乙烯和聚乙烯弹性体能够在交联剂的作用下进行交联形成三维网络连接结构，一方面赋予本发明阻燃聚烯烃复合材料良好的力学性能；另一方面，其形成的三维网络连接结构能够有效将所含的复合阻燃剂网格在其网络连接结构中，提高复合阻燃剂的分散稳定性，从而充分发挥复合阻燃剂的作用，赋予本发明阻燃聚烯烃复合材料阻燃性和力学性能以及耐热性能稳定。

本发明阻燃聚烯烃复合材料的制备方法按照本发明阻燃聚烯烃复合材料所含的配方组分进行直接将各组分进行混合处理和塑炼处理，能够使得乙烯醋酸乙烯、低密度聚乙烯和聚乙烯弹性体等组分能够发生交联形成的网络连接结构基体，并在润滑剂等助剂的作用下将复合阻燃剂网格在三维网络连接结构中，实现复合阻燃剂等组分均匀且稳定分散，使得制备的阻燃聚烯烃复合材料具上文所述的优异阻燃性能和力学性能以及耐高温性能。另外，其制备工艺条件易控，制备的阻燃聚烯烃复合材料能稳定，而且效率高。

由于本发明阻燃聚烯烃复合材料具有优异的优异阻燃性能和力学性能以及耐高温性能，且燃烧中无有毒气体生成，环保，因此，其能够在建筑材料、装潢材料、电器配件、电子设备配件中的应用，有效提高相应产品的安全性，且机械和耐高温性能稳定，工作稳定。

具体实施方式

为了使本申请要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。

应理解，在本申请的各种实施例中，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，部分或全部步骤可以并行执行或先后执行，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

本申请实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本申请实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本申请实施例说明书公开的范围之内。具体地，本申请实施例说明书中的质量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。

一方面，本发明实施例提供了一种阻燃聚烯烃复合材料。本发明实施例阻燃聚烯烃复合材料包括如下配方组分：

其中，本发明实施例阻燃聚烯烃复合材料所含的乙烯醋酸乙烯、聚乙烯弹性体和低密度聚乙烯构成基体成分，三者在交联剂的作用下进行交联形成三维网络连接结构，同时低密度聚乙烯和聚乙烯弹性体起到对乙烯醋酸乙烯的改性作用，改善乙烯醋酸乙烯的抗冲击性能、弹性和抗撕裂等性能。由于三者能够形成三维网络连接结构，因此，三维网络连接结构能够有效将复合阻燃剂网格在其网络连接结构中，提高复合阻燃剂的分散稳定性，从而充分发挥复合阻燃剂的作用，赋予本发明阻燃聚烯烃复合材料阻燃性和力学性能以及耐热性能稳定。

实施例中，乙烯-醋酸乙烯共聚物中醋酸乙烯的含量为乙烯-醋酸乙烯共聚物的18-26wt％。通过对醋酸乙烯的含量控制，从而提高乙烯醋酸乙烯与低密度聚乙烯、聚乙烯弹性体之间的作用，提高阻燃聚烯烃复合材料的抗冲击性能、弹性和抗撕裂等性能。在具体实施例中，乙烯醋酸乙烯在阻燃聚烯烃复合材料的含量可以是20％、22％、25％、27％、30％、33％、35％、37％、40％、43％、45％、47％、50％等含量。

实施例中，低密度聚乙烯(LLDPE)可以选用牌号为3224(韩国)、3305(韩国)、SF414(韩国)等中的至少一种。选用该些牌号的低密度聚乙烯，能够提高其对乙烯醋酸乙烯的改性作用，提高阻燃聚烯烃复合材料的抗冲击性能、弹性和抗撕裂等力学性能。在具体实施例中，低密度聚乙烯在阻燃聚烯烃复合材料的含量可以是10％、12％、15％、17％、20％、22％、25％、27％、30％等含量。

实施例中，聚乙烯弹性体可以牌号为951-000(茂名石化)、868-000(茂名石化)、LD104(燕山石化)、LD150(燕山石化)、LD165(燕山石化)中的至少一种。选用该些牌号的聚乙烯弹性体能够与低密度聚乙烯一起提高其对乙烯醋酸乙烯的改性作用，提高阻燃聚烯烃复合材料的三维网络连接结构的完整性和稳定性，并提高抗冲击性能、弹性和抗撕裂等力学性能。在具体实施例中，聚乙烯弹性体在阻燃聚烯烃复合材料的含量可以是6％、8％、10％、12％、15％、17％、20％、22％、25％等含量。

本发明实施例阻燃聚烯烃复合材料所含的复合阻燃剂包括氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料的混合物。在研发中，发明人选用常规的氢氧化镁作为无机阻燃剂，但是发现其阻燃效果不是特别理想。碳酸钙、玻璃料在高分子组合物中，其一般是作为填料使用，提高高分子组合物的强度。但是为了使得阻燃聚烯烃复合材料的阻燃性达到理想的阻燃要求，其将常规的填料组分与无机阻燃剂氢氧化镁进行复配形成混合物，通过三者能够起到阻燃增效作用。经发明人进一步研究发现，在随着燃烧温度的升高，氢氧化镁会逐渐被分解生成氧化物可能覆盖在阻燃聚烯烃复合材料表面起到隔绝氧气作用，而且分解产水汽能够有效排除空气中的氧气。碳酸钙被分解成氧化钙，其能够与氧化镁等一起形成膜层覆盖在阻燃聚烯烃复合材料的表面，而且分解的二氧化碳还会起到隔绝氧气的作用，从而阻止阻燃聚烯烃复合材料的进步燃烧。玻璃料随着温度的上高而逐渐熔融，其能够与生成的氧化镁、氧化钙颗粒等一起形成复合物保护膜层，并能够将各保护膜层连接，提高膜层的完整，覆盖在阻燃聚烯烃复合材料的表面，阻止阻燃聚烯烃复合材料的燃烧。因此，该复合阻燃剂的存在，一方面能够赋予阻燃聚烯烃复合材料良好的力学性能；另一方面，其形成的三维网络连接结构能够有效将所含的复合阻燃剂网格在其网络连接结构中，提高复合阻燃剂的分散稳定性，从而充分发挥复合阻燃剂的作用，赋予本发明实施例阻燃聚烯烃复合材料阻燃性和力学性能以及耐热性能稳定。

实施例中，上述复合阻燃剂为核壳结构，核壳结构的核体包括碳酸钙、玻璃料的混合物，核壳结构的壳层包括氢氧化镁。通过将含氢氧化镁的壳层包覆含碳酸钙、玻璃料的混合物核体，这样，充分利用了氢氧化镁、碳酸钙和玻璃料各自的特性，使得三者充分的起到增效协同作用，将三者形成核壳结构，使得三者能够充分接触，并按照一定的比例形成核壳结构颗粒。当随着温度逐渐升高，氢氧化镁发生分解，壳层逐渐破裂，并生成氧化镁颗粒覆盖在阻燃聚烯烃复合材料的表面，随着温度的进一步升高，碳酸钙发生分解生成氧化钙，氧化钙参与氧化镁颗粒的成膜，而且分解的二氧化碳与氢氧化镁生成的水汽能够形成保护气体，起到隔绝氧气的作用，避免进一步燃烧。与此同时，玻璃也逐渐熔融，从核壳结构中流出进一步参与氧化钙参与氧化镁颗粒的成膜，提高膜层的完整性，由于是有氧化物形成的膜层，其具有隔氧、耐高温特性，从而提高膜层隔绝作用，阻止阻燃聚烯烃复合材料的进一步燃烧，从而起到增效阻燃作用。另外，上述复合阻燃剂不释放有毒气体，其环保，安全。

实施例中，核壳结构的粒径为0.1～2μm。通过控制核壳结构的粒径范围，使得阻燃聚烯烃复合材料均匀分散，并网格在树脂基体组分形成的三维网络连接结构中。

在上述核壳结构复合阻燃剂中，实施例中，上述核壳结构复合阻燃剂至少在壳层表面采用偶联剂进行表面改性。也即是在壳层表面连接偶联剂，以改善核壳结构复合阻燃剂与树脂基体组分之间的相容性，提高核壳结构复合阻燃剂与树脂基体组分形成的三维网络连接结构结合强度，从而提高核壳结构复合阻燃剂在阻燃聚烯烃复合材料中的分散性和稳定性，从而提高阻燃聚烯烃复合材料阻燃性、力学性和耐高温等性能的稳定。

在进一步实施例中，上述实施例中氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料至少一种，理想的是三者均为采用偶联剂表面改性的氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料。氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料至少一种理想的是三者均为采用偶联剂表面改性处理。选用表面被偶联剂改性处理的氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料，以提高各自之间的混合均匀性，提高三者与树脂基体组分之间的相容性，提高核壳结构复合阻燃剂与树脂基体组分形成的三维网络连接结构结合强度。如当复合阻燃剂为核壳结构时，采用偶联剂表面改性处理的碳酸钙、玻璃料作为核体，能够提高两者的分散均匀性，且提高核体的强度。采用偶联剂表面改性处理氢氧化镁，其能够增强壳层与核体之间的结合强度，提高核壳结构强度和结构的稳定性，而且还赋予壳层与树脂基体组分之间的相容性，提高核壳结构复合阻燃剂与树脂基体组分形成的三维网络连接结构结合强度。

实施例中，偶联剂选用硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类中的一种或两种以上的偶联剂。另些实施例中，偶联剂相对硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类中的至少一种的质量含量为0.5％-3％。

实施例中，上述各实施例中的复合阻燃剂所含的氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料的混合物的质量比为1:(0.5-2):(0.5-2)。通过控制三者的混合比例，从而提高三者之间的上文所述增效阻燃的作用，提高阻燃聚烯烃复合材料的阻燃性，并同时优化阻燃聚烯烃复合材料的力学性能和耐高温性能。

在进一步实施例中，控制氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料三者的粒径均为纳米范围，具体如D50为20-200nm。将三者的粒径控制为纳米范围，其能够有效分散在树脂基体组分形成的三维网络连接结构中，其在发挥阻燃作用时，由于其纳米粒径的颗粒，其能够覆盖在阻燃聚烯烃复合材料基体表面，使得生成的氧化物和玻璃料三者更好的形成阻燃保护膜层，提高膜层覆盖面积和覆盖效果，提高阻燃效果。

具体实施例中，复合阻燃剂在阻燃聚烯烃复合材料的含量可以是10％、12％、15％、17％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％等含量。

阻燃聚烯烃复合材料所含的交联剂能够有效促使乙烯醋酸乙烯、聚乙烯弹性体和低密度聚乙烯构成基体成分之间发生交联形成丰富的三维网络连接结构。实施例中，交联剂包括有机硅类、有机过氧化物中的至少一种。具体实施例中，有机硅类包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷中的至少一种。有机过氧化物包括过氧化二异丙苯、过氧化双2,4-二氯苯甲酰中的至少一种。该些交联剂能够有效提高乙烯醋酸乙烯、聚乙烯弹性体和低密度聚乙烯构成基体成分之间发生交联形成丰富的三维网络连接结构。

具体实施例中，交联剂的含量可以是0.1％、0.5％、0.7％、1％、1.5％、1.7％、2％、2.5％、2.7％、3％、3.5％、3.7％、4％等含量。

阻燃聚烯烃复合材料所含的抗氧剂用于提高阻燃聚烯烃复合材料的抗氧化性能，从而提高其使用寿命和使用性能。在一些实施例中，抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯、β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基醇酯中的一种或两种复合。具体实施例中，交联剂的含量可以是0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％等含量。

阻燃聚烯烃复合材料所含的润滑剂能够提高各组分之间的分散性，提高加工能够性能。在一些实施例中，润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、硅酮、超支化聚合物、硬脂酸钙中的一种或几种。该些润滑剂可以使加工更加顺畅，减少剪切热造成的材料分解，同时粒子表观更加光滑。在一些具体实施例中，所述润滑剂的含量可以为0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.3％、1.5％等含量。

因此，上文各实施例中的阻燃聚烯烃复合材料通过所含的乙烯醋酸乙烯、低密度聚乙烯和聚乙烯弹性体能够在交联剂的作用下进行交联形成三维网络连接结构，赋予阻燃聚烯烃复合材料优异的抗冲击性能、弹性和抗撕裂等力学性能和耐高温性能。而且能够将复合阻燃剂网格在三维网络连接结构中，提高复合阻燃剂的分散性能。所含的包括氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料混合物复合阻燃剂，其赋予聚烯烃复合材料优异的阻燃性能，在燃烧中不会产生有毒成分，安全环保。

另一方面，本发明实施例还提供了上文阻燃聚烯烃复合材料的制备方法。上文阻燃聚烯烃复合材料的制备方法包括以下步骤：

S01.称取配方组分：按照上文阻燃聚烯烃复合材料的配方称取各组分；

S02.混料处理后进行塑炼处理：将称取的各组分进行混料处理后进行塑炼处理，得到阻燃聚烯烃复合材料。

具体地，上述步骤S01中阻燃聚烯烃复合材料的配方以及配方中的各组分优选含量和种类如上文所述，为了节约篇幅，在此不再赘述。

实施例中，当氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料至少一种理想的是三者为被偶联剂表面改性时，具体实施例中，偶联剂对氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料至少一种理想的是对三者表面改性是分别将氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料与偶联剂混合处理如按照偶联剂相对硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类中的至少一种的质量含量为0.5％-3％的比例混合后进行干燥处理，使得偶联剂能够接枝在氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料至少一种理想的是对三者表面，实现偶联剂改性。

当复合阻燃剂为核壳结构时，核壳结构的复合阻燃剂按照包括如下的步骤制备形成：

S011：将包括碳酸钙、玻璃料进行混合处理，并制备成混合物颗粒；

S012：将含氢氧化镁的材料在混合物颗粒表面上形成包覆层，获得复合阻燃剂；

其中，步骤S011中，将包括碳酸钙、玻璃料进行混合处理可以是球磨处理，也可以是加入一定含量的树脂如可以但不仅仅为粘结剂进行混合处理。还可以是配制成可以喷雾的浆料，进行喷雾干燥，形成碳酸钙、玻璃料混合物颗粒。实施例中，浆料中可以添加一定含量的树脂如可以但不仅仅为粘结剂，提高喷雾干燥形成颗粒结构的稳定性。

进一步实施例中，在碳酸钙、玻璃料进行混合处理之前，先对碳酸钙、玻璃料采用偶联剂进行表面改性处理，或在混合处理过程中添加偶联剂实现在混合处理过程中同时对碳酸钙、玻璃料表面进行偶联剂进行改性处理。提高两者的混合均匀性。

步骤S012中，将含氢氧化镁的材料在混合物颗粒表面上形成包覆层的方法可以是采用气相沉积法或磁控溅射法将含氢氧化镁的材料沉积在混合物颗粒表面，形成核壳结构的壳层。当然还可以将含氢氧化镁溶液与混合物颗粒进行混合处理，配制成浆料，然后进行造粒处理，如喷雾干燥处理，形成复合阻燃剂。步骤S012中形成的复合阻燃剂为上文阻燃聚烯烃复合材料所含核壳结构的复合阻燃剂。

进一步实施例中，当采用含氢氧化镁溶液形成壳层时，可以同时添加偶联剂实现对氢氧化镁颗粒进行表面改性处理，提高氢氧化镁的分散性，并赋予形成的壳层内外表面含有偶联剂。当采用气相沉积或磁控溅射形成壳层时，待步骤S012中形成核壳结构后，还包括将核壳结构的复合阻燃剂进行表面偶联剂进行改性处理。

上述步骤S02中，各组分的混料处理可以按照现有常规混料方法进行，如直接将各组分混合进行搅拌混匀，可以采用混料机实现混料处理，提高效率。

该步骤S02中的塑炼处理可以采用本领域常规的熔融挤出设备和挤出工艺条件进行，为了使得制备的阻燃聚烯烃复合材料阻燃性能、力学和耐高温性能更优，在优选实施例中，该塑炼处理的温度为260～280℃。其熔融挤出设备优选为双螺杆挤出机。

因此，上述阻燃聚烯烃复合材料的制备方法能够使得乙烯醋酸乙烯、低密度聚乙烯和聚乙烯弹性体等组分能够发生交联形成的网络连接结构基体，并在润滑剂等助剂的作用下将复合阻燃剂网格在三维网络连接结构中，实现复合阻燃剂等组分均匀且稳定分散，使得制备的阻燃聚烯烃复合材料具上文所述的优异阻燃性能和力学性能以及耐高温性能。另外，其制备工艺条件易控，制备的阻燃聚烯烃复合材料能稳定，而且效率高。

正是由于上述阻燃聚烯烃复合材料具有优异的阻燃性、高的热变形温度、力学性能和加工性能以及可采用工艺简单、易控且成熟的制备方法制备获得，因此，该阻燃聚烯烃复合材料在制备电器外壳、电子元件外壳中的应用。具体的可以在在建筑材料、装潢材料、电器配件、电子设备配件等中的应用，提高相应材料或配件的阻燃性、优异力学和高的热变形温度等性能。

现以阻燃聚烯烃复合材料的组分和制备方法为例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1-6

本实施例1-6分布提供6种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法。其中，该6种阻燃聚烯烃复合材料分别含有如表1中的组分。其各自的制备方法如上文阻燃聚烯烃复合材料制备方法中所述。

表1

对比实例1-3

对比例1-3分布提供3种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法。其中，该3种阻燃聚烯烃复合材料分别含有如表2中的组分。各对比例阻燃聚烯烃复合材料制备方法参照实施例1中阻燃聚烯烃复合材料的制备方法。

表2

性能测试：

将上述实施例1至实施例6制备的阻燃聚烯烃复合材料以及对比例1至对比例4中阻燃聚烯烃复合材料分别按照下述方法进行相关性能的测试：

按照以下注塑条件注塑成测试样条，注塑条件：注塑温度：180-200，注塑压力：30-50MPa,注塑速度：30-60mm/s。

各实例物理性能测试均按照ASTM标准，具体检测标准如下：

相关测试结果如下述表3所示：

表3

由表3可知，本发明实施例阻燃聚烯烃复合材料具有优异的阻燃性能，其中，对比实施例1与实施例2阻燃聚烯烃复合材料的阻燃性能，实施例1的阻燃性能要优于实施例2。对比实施例1与实施例3和实施例4可知，三者氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料的含量比例1:1:1能够充分发挥三者之间的增效作用。对比实施例1与实施例5和实施例6可知，增大复合阻燃剂的含量，能够提高阻燃性能，但是会阻燃剂的升高，虽然能够同时增加阻燃聚烯烃复合材料的耐热温度、强度，但是降低了耐冲击性能。对阻燃聚烯烃复合材料综合性能考虑，实施例1理想的是相对理想的。

对比对比例1至对比例3与对比例4和对比例5可知，对比例4和对比例5中的阻燃性能相对单独添加氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料而言，其中两种成分的阻燃性能虽然有所提高，但是阻燃性改善的效果不是很理想。

分别对比实施例1与对比例1、对比例2和对比例3可知，本发明实施例1中氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料形成的复合阻燃剂发挥的阻燃性能明显优于对比例1、对比例2和对比例3。由此说明，在本发明实施例中，氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料三者之间存在阻燃增效作用。

分别对比实施例1与对比例4和对比例5可知，本发明实施例1中氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料形成的复合阻燃剂发挥的阻燃性能也明显优于对比例4和对比例5。由此说明，在本发明实施例中，采用含氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料的复合阻燃剂中，该三者之间存在阻燃增效作用，能够明显提高阻燃聚烯烃复合材料的阻燃性能，并同时改善其耐热等性能。

另外，在实际检测过程中发现，对比例1至对比例5最大热释放速率要比150s提前，而且最大在150s时热释放速率相对150s之前的最大热释放速率要低。

因此，由表3中数据可知，在本发明实施例阻燃聚烯烃复合材料中，复合阻燃剂所含的氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料三者之间存在阻燃增效作用，比含其中两种和其中任一种成分的阻燃剂的阻燃效果有明显优异，而且通过添加含三种无机物作为阻燃剂，其能够明显改善阻燃聚烯烃复合材料的热稳定性和相应的力学性能，而且在燃烧中无烟或低烟，并无有害气体放出，提高了环保性能。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于，包括如下配方组分：

其中，所述复合阻燃剂包括氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料的混合物。

2.如权利要求1所述的阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于，所述复合阻燃剂为核壳结构，所述核壳结构的核体包括所述碳酸钙、所述玻璃料的混合物，所述核壳结构的壳层包括所述氢氧化镁；和/或

所述氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料均为采用偶联剂表面改性的氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料。

3.如权利要求2所述的阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于，所述壳层表面采用偶联剂表面改性；和/或

所述核壳结构的粒径为0.1～2μm。

4.如权利要求1-3任一项所述的阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于，所述氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料的混合物的质量比为1:(0.5-2):(0.5-2)；和/或

所述乙烯醋酸乙烯、低密度聚乙烯和聚乙烯弹性体的质量比为1:1:(0.5-2)；和/或

所述氢氧化镁、碳酸钙、玻璃料三者的粒径均为纳米范围。

5.根据权利要求1-3任一项所述的阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述交联剂包括有机硅类、有机过氧化物中的至少一种。

6.根据权利要求1-3任一项所述的阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述润滑剂选自氧化聚乙烯蜡、硅酮、超支化聚合物、硬脂酸钙中的一种或几种；和/或

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基苯酚)亚磷酸酯、β(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基醇酯中的一种或两种复合。

7.一种阻燃聚烯烃复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按权利要求1-6任一项所述的阻燃聚烯烃复合材料的配方分别称取各组分；

将称取的各组分进行混料处理后进行塑炼处理，得到阻燃聚烯烃复合材料。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述复合阻燃剂为核壳结构，所述核壳结构的所述复合阻燃剂按照包括如下的步骤制备形成：

将包括所述碳酸钙、玻璃料进行混合处理，并制备成混合物颗粒；

将含所述氢氧化镁的材料在所述混合物颗粒表面上形成包覆层，获得所述复合阻燃剂；

和/或

所述塑炼处理的温度为260～280℃。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：在所述形成包覆层的步骤后，还包括将制备的所述复合阻燃剂采用偶联剂进行表面改性处理的步骤。

10.权利要求1-6任一项所述的阻燃聚烯烃复合材料在建筑材料、装潢材料、电器配件、电子设备配件中的应用。