CN114213711A - 无卤复合阻燃剂的制备方法、以及阻燃聚烯烃及其制备方法 - Google Patents

无卤复合阻燃剂的制备方法、以及阻燃聚烯烃及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开无卤复合阻燃剂的制备方法及阻燃聚烯烃及其制备方法，无卤复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：S10、将铝的氢氧化物、有机氮系阻燃剂、有机磷系阻燃剂混合，得到复配阻燃剂；S20、向所述复配阻燃剂中加入物质A和物质B后，粉碎并混匀，得到粉体料；S30、将所述粉体料表面包覆改性剂，干燥，得到无卤复合阻燃剂；物质A包括硫酸钡、炭酸钡、高领土中的至少一种，物质B包括聚四氟乙烯粉末、硬脂酸锌、硼酸锌和钼酸锌中的至少一种。本发明提供技术方案中，通过对无卤复合阻燃剂的原料和制备步骤的设计，使制得的无卤复合阻燃剂应用于聚烯烃时，制得的阻燃聚烯烃的阻燃性能好，具有良好的成炭和抗滴落效果，同时保证了阻燃聚烯烃的机械性能。

Description

无卤复合阻燃剂的制备方法、以及阻燃聚烯烃及其制备方法
技术领域
本发明涉及阻燃材料技术领域，特别涉及一种无卤复合阻燃剂的制备方法、以及阻燃聚烯烃及其制备方法。
背景技术
聚烯烃(PO)材料是目前用量最大的高分子材料，具有优异的加工性能和力学性能等优点，被广泛应用于日常生活和工业生产领域，如：农用薄膜、电线电缆、通讯、房屋建筑和航空制造业等。但由于聚烯烃分子结构中含有C、H等元素，导致聚烯烃极易燃烧，燃烧时发热量大，燃烧速度快，燃烧时间长，并且伴有熔滴，容易引起二次燃烧的问题。
为增强聚烯烃材料的阻燃性能，往往会在原料中添加阻燃剂，目前常见的阻燃改性的材料主要有金属氢氧化物、锑系等，但上述种类的阻燃剂的阻燃效果较差，从而限制了聚烯烃材料在阻燃级别要求较高领域中的应用。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种无卤复合阻燃剂的制备方法、以及阻燃聚烯烃及其制备方法，旨在提供一种阻燃效果好的无卤复合阻燃剂。
为实现上述目的，本发明提出一种无卤阻燃剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S10、将铝的氢氧化物、有机氮系阻燃剂、有机磷系阻燃剂混合，得到复配阻燃剂；
S20、向所述复配阻燃剂中加入物质A和物质B后，粉碎并混匀，得到粉体料；
S30、将所述粉体料表面包覆改性剂，干燥，得到无卤复合阻燃剂；
其中，所述物质A包括硫酸钡、炭酸钡和高领土中的至少一种，所述物质B包括聚四氟乙烯粉末、硬脂酸锌、硼酸锌和钼酸锌中的至少一种。
可选地，所述复配阻燃剂中，所述铝的氢氧化物的质量分数为30～60％，所述有机氮系阻燃剂的质量分数为10～40％，所述有机磷系阻燃剂的质量分数为10～40％。
可选地，步骤S10中，所述有机氮系阻燃剂包括氰尿酸三聚氰胺、双氰胺和三聚氰胺中的任意一种；和/或，
步骤S10中，所述有机磷系阻燃剂包括次磷酸铝、二乙基次膦酸铝和聚磷酸铵中的任意一种；和/或，
步骤S30中，所述改性剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙基硅烷和γ-(2,3环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。
进一步地，本发明还提出一种阻燃聚烯烃，所述阻燃聚烯烃包括以下原料组分：
聚烯烃、无卤复合阻燃剂、润滑剂和抗氧剂，其中，所述无卤复合阻燃剂为由如上所述的无卤复合阻燃剂的制备方法制得的。
可选地，包括以下重量份数的原料组分：35～55份聚烯烃、40～60份无卤复合阻燃剂、0.1～5份润滑剂和0.1～5份抗氧剂。
可选地，所述阻燃聚烯烃还包括马来酸酐接枝物。
可选地，所述马来酸酐接枝物包括马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝POE。
可选地，所述马来酸酐接枝物与所述聚烯烃的质量比为3～10：35～55。
可选地，所述聚烯烃包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯和POE中的至少一种；和/或，
所述润滑剂包括甲基乙烯基硅橡胶、硬脂酸、硬脂酸锌和聚乙烯蜡中的至少一种；和/或，
所述抗氧剂包括抗氧剂1010、1024、1076、168、KY-405和抗氧剂DLTDP中的至少一种。
此外，本发明还提出一种如上所述的阻燃聚烯烃的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
将聚烯烃、无卤复合阻燃剂、润滑剂和抗氧剂混合，然后在110～140℃下密炼成团，得到团状物；
将所述团状物进行二次塑化，然后制粒、冷却，得到阻燃聚烯烃。
本发明提供的技术方案中，通过将铝的氢氧化物、有机氮系阻燃剂、有机磷系阻燃剂进行复配，使无卤复合阻燃剂的阻燃效果好；通过添加具有成炭、抗滴落效果的物质A、以及具有抑烟效果的物质B，使无卤复合阻燃剂具有良好的成炭、抗滴落及抑烟效果；通过对粉体料进行改性，进一步提高了阻燃性能，同时使制得的无卤复合阻燃剂与聚烯烃的相容性好。因此，本发明提供的无卤复合阻燃剂应用于聚烯烃时，制得的阻燃聚烯烃的阻燃性能好，具有良好的成炭、抗滴落和抑烟效果，同时保证了阻燃聚烯烃的机械性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅为本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明提出的无卤复合阻燃剂的制备方法的一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为增强聚烯烃材料的阻燃性能，往往会在原料中添加阻燃剂，目前常见的阻燃改性的材料主要有金属氢氧化物、锑系等，但上述种类的阻燃剂的阻燃效果较差，从而限制了聚烯烃材料在阻燃级别要求较高领域中的应用。
鉴于此，本发明提出一种无卤复合阻燃剂的制备方法，旨在提供一种阻燃效果好的无卤复合阻燃剂，从而拓展聚烯烃材料的应用。请结合图1，在本实施例中，所述无卤复合阻燃剂的制备方法包括以下步骤：
步骤S10、将铝的氢氧化物、有机氮系阻燃剂、有机磷系阻燃剂混合，得到复配阻燃剂。
本发明不限制所述铝的氢氧化物、有机氮系阻燃剂、有机磷系阻燃剂的具体添加量，在一优选实施例中，制得的所述复配阻燃剂中，所述铝的氢氧化物的质量分数为30～60％，所述有机氮系阻燃剂的质量分数为10～40％，所述有机磷系阻燃剂的质量分数为10～40％，在此比例下的复配阻燃剂的阻燃性能良好。可以理解的是，铝的氢氧化物即氢氧化铝。
本发明不限制所述有机氮系阻燃剂的具体物质，在本实施例中，所述有机氮系阻燃剂包括氰尿酸三聚氰胺、双氰胺和三聚氰胺中的任意一种，所述有机磷系阻燃剂包括次磷酸铝、二乙基次膦酸铝和聚磷酸铵中的任意一种，这些物质来源易得，成本较低，从而降低了无卤复合阻燃剂的成本。
步骤S20、向所述复配阻燃剂中加入物质A和物质B后，粉碎并混匀，得到粉体料。
具体实施时，将所述复配阻燃剂、物质A和物质B送入一体式粉料改性设备，使各组分粉碎且混合均匀。
其中，所述物质A包括硫酸钡、炭酸钡和高领土中的至少一种，通过选用上述组分，使无卤复合阻燃剂具有成炭、抗滴落效果。所述物质B包括聚四氟乙烯粉末、硬脂酸锌、硼酸锌和钼酸锌中的至少一种，通过选用上述组分，使无卤复合阻燃剂具有抑烟效果。
进一步地，所述物质A、物质B与所述复配阻燃剂的质量比为1：1。
步骤S30、将所述粉体料表面包覆改性剂，干燥，得到无卤复合阻燃剂。
在一具体实施例中，将改性剂雾化喷淋于所述粉体料中，使粉体料表面改性剂的包覆率为95％以上，然后将其在100～150℃下干燥，最后过筛，得到粒径均匀的无卤复合阻燃剂。
通过对粉体料进行改性，进一步提高了阻燃性能，同时使制得的无卤复合阻燃剂与聚烯烃的相容性好。本发明不限制所述改性剂的添加量，只要使粉体料表面的改性剂包覆率为95％以上即可，在此包覆率下，改性效果较好。通过在100～150℃下干燥，使所述改性剂被充分吸收，且粉体料被充分干燥，使粉体料没有团聚现象，从而进一步提高了无卤复合阻燃剂与聚烯烃的相容性。
优选地，所述改性剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙基硅烷和γ-(2,3环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种，如此，改性效果更好。
本发明提供的技术方案中，通过将铝的氢氧化物、有机氮系阻燃剂、有机磷系阻燃剂进行复配，使无卤复合阻燃剂的阻燃效果好；通过添加具有成炭、抗滴落效果的物质A、以及具有抑烟效果的物质B，使无卤复合阻燃剂具有良好的成炭、抗滴落和抑烟效果；通过对粉体料进行改性，进一步提高了阻燃性能，同时使制得的无卤复合阻燃剂与聚烯烃的相容性好。因此，本发明提供的无卤复合阻燃剂应用于聚烯烃时，制得的阻燃聚烯烃的阻燃性能好，具有良好的成炭、抗滴落和抑烟效果，同时保证了阻燃聚烯烃的机械性能。
进一步地，本发明还提出一种阻燃聚烯烃，在一实施例中，所述阻燃聚烯烃包括聚烯烃、无卤复合阻燃剂、润滑剂和抗氧剂，其中，所述无卤复合阻燃剂为由如上所述的无卤复合阻燃剂的制备方法制得的。由于所述无卤复合阻燃剂采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
较优地，所述聚烯烃、无卤复合阻燃剂、润滑剂和抗氧剂对应的质量份数分别为35～55份、40～60份、0.1～5份、0.1～5份，在此配比下，制得的阻燃聚烯烃的阻燃性能好、且具有良好的抑烟和抗滴落效果。
本发明不限制所述聚烯烃的具体种类，可根据实际应用来对应添加，在一实施例中，所述聚烯烃包括乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)和POE(乙烯和丁烯的高聚物、或乙烯和辛烯的高聚物)中的至少一种。可以理解的是，上述各类聚烯烃的具体添加量也根据实际应用而定。例如：当需要制得的是耐电压、硬度高的电线电缆绝缘、护套时，聚烯烃为PE和EVA的混合物，且PE和EVA的质量比为10：25。
进一步地，EVA、PE和POE在190℃、2.16kg载荷下的溶体流动速率为0.5～20g/10min，在此溶体流动速率下的聚烯烃适合用于电线电缆料，其挤出稳定不变形，且最终制得的阻燃聚烯烃强度大。
润滑剂能降低聚合物分子间的内聚力，从而改善聚烯烃的内摩擦和流动性，降低熔体粘度，使其加工性能更好。在本实施例中，所述润滑剂包括甲基乙烯基硅橡胶、硬脂酸、硬脂酸锌和聚乙烯蜡中的至少一种，如此，便于制得阻燃聚烯烃。
通过抗氧剂的添加，能减缓制得的阻燃聚烯烃的老化速度。在本实施例中，所述抗氧剂包括抗氧剂1010、1024、1076、168、KY-405和抗氧剂DLTDP中的至少一种，如此，阻燃聚烯烃的抗老化性能好。
为了进一步提高所述无卤复合阻燃剂与所述聚烯烃的相容性，在本实施例中，所述阻燃聚烯烃还包括马来酸酐接枝物。较优地，所述马来酸酐接枝物包括马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝POE，通过选用上述物质，使马来酸酐接枝物容易获得，成本较低，且改善聚烯烃和无卤复合阻燃剂的相容性的效果好。
在另一实施例中，所述马来酸酐接枝物与所述聚烯烃的质量比为3～10：35～55，如此，使聚烯烃与无卤复合阻燃剂的相容性好，从而保证了制得的阻燃聚烯烃的机械性能。
在一优选实施例中，所述阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：聚烯烃35～55份、无卤复合阻燃剂40～60份、马来酸酐接枝物3～10份、润滑剂0.1～5份和抗氧剂0.1～5份，这是经过大量实验后得出的，在此配比下，阻燃聚烯烃的综合性能最佳。
此外，本发明还提出一种如上所述的阻燃聚烯烃的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
步骤A1、将聚烯烃、无卤复合阻燃剂、润滑剂和抗氧剂混合，然后在110～140℃下密炼成团，得到团状物；
在一优选实施例中，将聚烯烃、无卤复合阻燃剂、马来酸酐接枝物、润滑剂和抗氧剂加入密炼机中，在110～140℃下混合均匀，并密炼成团，得到团状物。
步骤A2、将所述团状物进行二次塑化，然后制粒、冷却，得到阻燃聚烯烃。
在一具体实施例中，步骤A2包括：将团状物经双螺杆造粒机进行二次塑化，然后经单螺杆制成颗粒状，最后风冷，得到阻燃聚烯烃颗粒。
以下结合具体实施例和附图对本发明的技术方案作进一步详细说明，应当理解，以下实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)将氢氧化铝、有机磷系阻燃剂(次磷酸铝)和有机氮系阻燃剂(氰尿酸三聚氰胺)混合，得到复配阻燃剂，其中，氢氧化铝、有机磷系阻燃剂和有机氮系阻燃剂的质量比为30：40：30。
(2)将上述复配阻燃剂、物质A(硫酸钡)和物质B(硬脂酸锌)送入一体式粉料改性设备，使各组分粉碎且混合均匀，得到粉体料，其中，物质A、物质B与复配阻燃剂的质量比为1：1。
(3)将改性剂(乙烯基三乙氧基硅烷)雾化喷淋于上述粉体料中，使粉体料表面改性剂的包覆率为95％以上，然后将其在100℃的条件下干燥，最后过筛，得到粒径均匀的无卤复合阻燃剂。
实施例2
(1)将氢氧化铝、有机磷系阻燃剂(二乙基次膦酸铝)和有机氮系阻燃剂(三聚氰胺)混合，得到复配阻燃剂，其中，氢氧化铝、有机磷系阻燃剂和有机氮系阻燃剂的质量比为60：20：20。
(2)将上述复配阻燃剂、物质A(、炭酸钡)和物质B(聚四氟乙烯粉末)送入一体式粉料改性设备，使各组分粉碎且混合均匀，得到粉体料，其中，物质A、物质B与复配阻燃剂的质量比为1：1。
(3)将改性剂(γ-氨丙基三乙基硅烷)雾化喷淋于上述粉体料中，使粉体料表面改性剂的包覆率为95％以上，然后将其在150℃的条件下干燥，最后过筛，得到粒径均匀的无卤复合阻燃剂。
实施例3
(1)将氢氧化铝、有机磷系阻燃剂(聚磷酸铵)和有机氮系阻燃剂(双氰胺)混合，得到复配阻燃剂，其中，氢氧化铝、有机磷系阻燃剂和有机氮系阻燃剂的质量比为60：10：30。
(2)将上述复配阻燃剂、物质A(硫酸钡、炭酸钡)和物质B(硼酸锌和钼酸锌)送入一体式粉料改性设备，使各组分粉碎且混合均匀，得到粉体料，其中，物质A、物质B与复配阻燃剂的质量比为1：1。
(3)将改性剂(γ-(2,3环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷)雾化喷淋于上述粉体料中，使粉体料表面改性剂的包覆率为95％以上，然后将其在110℃的条件下干燥，最后过筛，得到粒径均匀的无卤复合阻燃剂。
实施例4
(1)将氢氧化铝、有机磷系阻燃剂(次磷酸铝和二乙基次膦酸铝)和有机氮系阻燃剂(双氰胺)混合，得到复配阻燃剂，其中，氢氧化铝、有机磷系阻燃剂和有机氮系阻燃剂的质量比为30：40：30。
(2)将上述复配阻燃剂、物质A(硫酸钡)和物质B(钼酸锌)送入一体式粉料改性设备，使各组分粉碎且混合均匀，得到粉体料，其中，物质A、物质B与复配阻燃剂的质量比为1：1。
(3)将改性剂(乙烯基三乙氧基硅烷和γ-氨丙基三乙基硅烷)雾化喷淋于上述粉体料中，使粉体料表面改性剂的包覆率为95％以上，然后将其在120℃的条件干燥，最后过筛，得到粒径均匀的无卤复合阻燃剂。
实施例5
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：35份聚烯烃(EVA为25份、PE为10份)、60份无卤复合阻燃剂、5份马来酸酐接枝PE、0.5份润滑剂(聚乙烯蜡)和0.3份抗氧剂(抗氧剂1010)，其中，无卤复合阻燃剂是由实施例1制得的。
(2)将聚烯烃、无卤复合阻燃剂、马来酸酐接枝PE、润滑剂和抗氧剂加入密炼机中，在120℃下混合均匀，并密炼成团，得到团状物。
(3)将团状物经双螺杆造粒机进行二次塑化，然后经单螺杆制成颗粒状，最后风冷，得到阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃应用于光缆、以及电线电缆的绝缘和护套，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-0级别)，烟气透光率80％以上，燃烧后胶料成型完整，不滴落。
实施例6
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：55份聚烯烃(EVA)、45份无卤复合阻燃剂、0.5份润滑剂(硬脂酸锌)和0.3份抗氧剂(抗氧剂1010)，其中，无卤复合阻燃剂是由实施例2制得的。
(2)将聚烯烃、无卤复合阻燃剂、润滑剂和抗氧剂加入密炼机中，在140℃下混合均匀，并密炼成团，得到团状物；将团状物经双螺杆造粒机进行二次塑化，然后经单螺杆制成颗粒状，最后风冷，得到阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃其应用于柔性电线绝缘，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-0级别)，烟气透光率80％以上，燃烧后胶料成型完整，不滴落。
实施例7
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：50份聚烯烃(EVA为20份、POE为30份)、45份无卤复合阻燃剂、5份马来酸酐接枝PE、0.5份润滑剂(聚乙烯蜡)和0.5份抗氧剂(抗氧剂1010)，其中，无卤复合阻燃剂是由实施例3制得的。
(2)将聚烯烃、无卤复合阻燃剂、马来酸酐接枝物、润滑剂和抗氧剂加入密炼机中，在110℃下混合均匀，并密炼成团，得到团状物；将团状物经双螺杆造粒机进行二次塑化，然后经单螺杆制成颗粒状，最后风冷，得到阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃应用于充电桩电线电缆绝缘、护套，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-0级别)，烟气透光率80％以上，燃烧后胶料成型完整，不滴落。
实施例8
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：45份聚烯烃(EVA为35份、POE为10份)、50份无卤复合阻燃剂、5份马来酸酐接枝PE、0.5份润滑剂(聚乙烯蜡)和0.5份抗氧剂(抗氧剂1010)，其中，无卤复合阻燃剂是由实施例4制得的；
(2)与实施例7的步骤(2)相同，制得阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃应用于光伏电线电缆绝缘、护套，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-0级别)，烟气透光率80％以上，燃烧后胶料成型完整，不滴落。
实施例9
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：55份聚烯烃(PE为40份、POE为15份)、40份无卤复合阻燃剂、5份马来酸酐接枝POE、0.5份润滑剂(聚乙烯蜡)和0.5份抗氧剂(抗氧剂1010)，其中，无卤复合阻燃剂是由实施例1制得的。
(2)与实施例7的步骤(2)相同，制得阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃应用于耐电压要求高、硬度要求高的电线电缆绝限、护套，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-0级别)，烟气透光率80％以上，燃烧后胶料成型完整，不滴落，机械性能好(拉伸强度为15MPA)。
实施例10
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：37份聚烯烃(EVA为22份、POE为15份)、48份无卤复合阻燃剂、3份马来酸酐接枝PE、0.1份润滑剂(甲基乙烯基硅橡胶和硬脂酸)和0.1份抗氧剂(抗氧剂1024)，其中，无卤复合阻燃剂是由实施例4制得的；
(2)与实施例7的步骤(2)相同，制得阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃应用于光伏电线电缆绝缘、护套，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-0级别)，烟气透光率80％以上，燃烧后胶料成型完整，不滴落。
实施例11
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：53份聚烯烃(PE为33份、POE为20份)、40份无卤复合阻燃剂、0.5份润滑剂(聚乙烯蜡)和0.5份抗氧剂(抗氧剂1010)，其中，无卤复合阻燃剂是由实施例1制得的。
(2)与实施例7的步骤(2)相同，制得阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃应用于耐电压要求高、硬度要求高的电线电缆绝限、护套，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-0级别)，烟气透光率80％以上，燃烧后胶料成型完整，不滴落，机械性能良好(拉伸强度为15MPA)。
实施例12
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：44份聚烯烃(EVA为22份、PE为10份、POE为12份)、30份无卤复合阻燃剂、2份润滑剂(POE)和4份抗氧剂(抗氧剂DLTDP和抗氧剂KY-405)，其中，无卤复合阻燃剂是由实施例1制得的。
将所述阻燃聚烯烃应用于光伏电线电缆绝缘、护套，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-0级别)，烟气透光率80％以上，燃烧后胶料成型完整，不滴落。
对比例1
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：55份聚烯烃(EVA为25份、PE为10份、POE为5份)、55份阻燃剂(氢氧化铝)、0.5份润滑剂(聚乙烯蜡)和0.3份抗氧剂(抗氧剂1010)。
(2)与实施例7的步骤(2)相同，制得阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃应用于光缆、以及电线电缆的绝缘和护套，阻燃效果较差(阻燃等级为UL-94标准的V-1级别)，燃烧火焰大，烟大，滴落。
对比例2
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：55份聚烯烃(EVA为30份、PE为15份、POE为10份)、50份阻燃剂(氢氧化镁20份、十溴二苯乙烷15份、三氧化锑15份)、0.5份润滑剂(聚乙烯蜡)和0.3份抗氧剂(抗氧剂1010)。
(2)与实施例7的步骤(2)相同，制得阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃应用于光缆、以及电线电缆的绝缘和护套，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-0级别)，但燃烧冒黑烟、烟非常大、毒性强、滴落。
对比例3
(1)阻燃聚烯烃包括以下质量份数的组分：55份聚烯烃(PE为15份、POE为10份及EVA为30份)、50份阻燃剂(次磷酸铝20份、三聚氰胺30份)、0.5份润滑剂(聚乙烯蜡)和0.2份抗氧剂(抗氧剂1010)，其中，无卤复合阻燃剂是由实施例1制得的。
(2)与实施例7的步骤(2)相同，制得阻燃聚烯烃。
将所述阻燃聚烯烃应用于耐电压要求高、硬度要求高的电线电缆绝限、护套，阻燃效果好(阻燃等级达到UL-94标准的V-1级别)，燃烧火焰打、滴落，机械性能差(拉伸强度为15mpa)。
由实施例5-12可以看出，本发明制得的阻燃聚烯烃的阻燃效果优异，且具有成炭、抗滴落效果，而对比例2通过添加卤系阻燃剂、以及阻燃剂的复配，使制得的阻燃聚烯烃虽然阻燃性能好，但毒性重、烟大、滴落。由实施例5和对比例1比较、以及实施例9和对比例3比较可以看出，氢氧化铝、有机磷系阻燃剂和有机氮系阻燃剂三者缺一不可，本发明通过将氢氧化铝、有机氮系阻燃剂及有机磷系阻燃剂复配，三者协同作用，使最终制得的阻燃聚烯烃的阻燃效果优异，且通过物质A和物质B的添加，使制得的阻燃聚烯烃具有成炭和抗滴落效果。
由实施例9和实施例11比较可以看出，通过添加马来酸酐接枝物，使制得的阻燃聚烯烃的机械性能更好，这是因为马来酸酐接枝物能提高聚烯烃与无卤复合阻燃剂的相容性。由实施例11和对比例3可以看出，实施例11制得的阻燃聚烯烃的机械性能更好，说明本发明通过对无卤复合阻燃剂原料和制备步骤的设计，使制得的无卤复合阻燃剂与现有的复合阻燃剂相比，与聚烯烃的相容性更好。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种无卤复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10、将铝的氢氧化物、有机氮系阻燃剂、有机磷系阻燃剂混合，得到复配阻燃剂；
S20、向所述复配阻燃剂中加入物质A和物质B后，粉碎并混匀，得到粉体料；
S30、将所述粉体料表面包覆改性剂，干燥，得到无卤复合阻燃剂；
其中，所述物质A包括硫酸钡、炭酸钡和高领土中的至少一种，所述物质B包括聚四氟乙烯粉末、硬脂酸锌、硼酸锌和钼酸锌中的至少一种。
2.如权利要求1所述的无卤复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，所述复配阻燃剂中，所述铝的氢氧化物的质量分数为30～60％，所述有机氮系阻燃剂的质量分数为10～40％，所述有机磷系阻燃剂的质量分数为10～40％。
3.如权利要求1所述的无卤复合阻燃剂的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述有机氮系阻燃剂包括氰尿酸三聚氰胺、双氰胺和三聚氰胺中的任意一种；和/或，
步骤S10中，所述有机磷系阻燃剂包括次磷酸铝、二乙基次膦酸铝和聚磷酸铵中的任意一种；和/或，
步骤S30中，所述改性剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙基硅烷和γ-(2,3环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷中的任意一种。
4.一种阻燃聚烯烃，其特征在于，包括以下原料组分：
聚烯烃、无卤复合阻燃剂、润滑剂和抗氧剂，其中，所述无卤复合阻燃剂为由权利要求1至3任意一项所述的无卤复合阻燃剂的制备方法制得的。
5.如权利要求4所述的阻燃聚烯烃，其特征在于，包括以下重量份数的原料组分：35～55份聚烯烃、40～60份无卤复合阻燃剂、0.1～5份润滑剂和0.1～5份抗氧剂。
6.如权利要求4所述的阻燃聚烯烃，其特征在于，所述阻燃聚烯烃还包括马来酸酐接枝物。
7.如权利要求6所述的阻燃聚烯烃，其特征在于，所述马来酸酐接枝物包括马来酸酐接枝聚乙烯或马来酸酐接枝POE。
8.如权利要求6所述的阻燃聚烯烃，其特征在于，所述马来酸酐接枝物与所述聚烯烃的质量比为3～10：35～55。
9.如权利要求4所述的阻燃聚烯烃，其特征在于，所述聚烯烃包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚乙烯和POE中的至少一种；和/或，
所述润滑剂包括甲基乙烯基硅橡胶、硬脂酸、硬脂酸锌和聚乙烯蜡中的至少一种；和/或，
所述抗氧剂包括抗氧剂1010、1024、1076、168、KY-405和抗氧剂DLTDP中的至少一种。
10.一种如权利要求4至9任意一项所述的阻燃聚烯烃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将聚烯烃、无卤复合阻燃剂、润滑剂和抗氧剂混合，然后在110～140℃下密炼成团，得到团状物；
将所述团状物进行二次塑化，然后制粒、冷却，得到阻燃聚烯烃。
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