红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料及其制备方法

红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯是一种质轻无毒，具有优良的电绝缘性能和耐化学腐蚀性能的热塑性材料，其价格低廉，成型加工容易，广泛应用于电器、化工、食品、机械等行业，其中应用于电线电缆行业尤甚。同时聚乙烯有耐燃性差的缺点，其制作的电缆有时在高温、发热、放电等条件下，很容易燃烧而引起火灾。因此，聚乙烯阻燃问题逐渐被重视。近年来，环保呼声日益增高，使用阻燃剂在获得综合性能优良的聚乙烯材料的同时，也要充分考虑到对环境的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无卤阻燃效果好、低烟环保的红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料，其组分按质量百分数配比为：红磷阻燃母粒8%～12%、聚乙烯50%～90%、滑石粉10%～30%、分散剂0.5%～2%、偶联剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～1%、料0.1%～1%。

所述的红磷阻燃母粒由10wt%低密度聚乙烯、70wt%红磷、18wt%硼酸锌和2wt%其他辅助助剂组成而制得的红磷阻燃母粒，所述的其他辅助助剂为抗氧剂、光稳定剂、相容剂、增塑剂、润滑剂中的一种或几种的混合物。

所述的分散剂为聚乙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、TAS-2A、乙撑双硬酯酰胺（EBS）中的一种。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

上述的红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）制备红磷阻燃母粒：按重量配比称取低密度聚乙烯、红磷、硼酸锌和其他辅助助剂，在高速混合器中充分混合均匀，再加入双螺杆挤出机熔融共混5～30分钟，然出挤出、冷却、切粒、干燥后制得所述的红磷阻燃母粒，待用；

（2）按重量配比称取滑石粉和偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为80℃～100℃，混合时间为10～30分钟，得到表面处理好的滑石粉，然后加入按重量配比称取的红磷阻燃母粒、聚乙烯、分散剂、抗氧剂和料，在100℃～120℃温度下继续混合15～20分钟；

（3）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料不仅具有很好的阻燃性（氧指数达到28以上），达到UL94-0阻燃级标准，其发烟量小，阻燃低毒和耐久性好，而且分散性好，成本低，外观良好，同时具有较高的冲击强度、拉伸强度和耐热性能等。本发明使用红磷阻燃母粒减少了生产环境污染和安全隐患，有效的降低成本和提升产品综合竞争力。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料，其组分按质量百分数配比为：红磷阻燃母粒10%、聚乙烯70%、滑石粉18%、聚乙烯蜡1%、硅烷偶联剂0.2%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.3%、料0.5%。其中，所述的红磷阻燃母粒由10wt%低密度聚乙烯、70wt%红磷、18wt%硼酸锌和2wt%其他辅助助剂组成而制得的红磷阻燃母粒，所述的其他辅助助剂为抗氧剂、光稳定剂、相容剂、增塑剂、润滑剂中的一种或几种的混合物。

制备方法：（1）制备红磷阻燃母粒：按重量配比称取低密度聚乙烯、红磷、硼酸锌和其他辅助助剂，在高速混合器中充分混合均匀，再加入双螺杆挤出机熔融共混5～30分钟，然出挤出、冷却、切粒、干燥后制得所述的红磷阻燃母粒，待用；（2）按重量配比称取滑石粉和硅烷偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为80℃～100℃，混合时间为10～30分钟，得到表面处理好的滑石粉，然后加入按重量配比称取的红磷阻燃母粒、聚乙烯、聚乙烯蜡、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和料，在100℃～120℃温度下继续混合15～20分钟；（3）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料。

实施例2：

一种红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料，其组分按质量百分数配比为：红磷阻燃母粒12%、聚乙烯60%、滑石粉25%、OP蜡1.5%、铝钛复合偶联剂0.6%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.4%、料0.5%。其中，所述的红磷阻燃母粒由10wt%低密度聚乙烯、70wt%红磷、18wt%硼酸锌和2wt%其他辅助助剂组成而制得的红磷阻燃母粒，所述的其他辅助助剂为抗氧剂、光稳定剂、相容剂、增塑剂、润滑剂中的一种或几种的混合物。

制备方法：（1）制备红磷阻燃母粒：按重量配比称取低密度聚乙烯、红磷、硼酸锌和其他辅助助剂，在高速混合器中充分混合均匀，再加入双螺杆挤出机熔融共混5～30分钟，然出挤出、冷却、切粒、干燥后制得所述的红磷阻燃母粒，待用；（2）按重量配比称取滑石粉和铝钛复合偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为80℃～100℃，混合时间为10～30分钟，得到表面处理好的滑石粉，然后加入按重量配比称取的红磷阻燃母粒、聚乙烯、OP蜡、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和料，在100℃～120℃温度下继续混合15～20分钟；（3）将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的红磷阻燃母粒改性聚乙烯材料。