无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法

无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯是一种具有质轻、无毒和优良耐化学腐蚀性能的热塑性材料，而且价格低廉，成型加工容易，目前已被广泛应用于电器、化工、食品、机械等行业。但聚乙烯存在耐燃性差的不足，在应用于电器、电缆等的高温、发热、放电的环境条件下，很容易燃烧而引起火灾。因此，对聚乙烯阻燃改性也逐渐被关注和重视。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阻燃性能好、低烟、无毒和耐热性能优良的无卤阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无卤阻燃聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯50%～75%、复配型阻燃剂12%～18%、填料5%～25%、偶联剂0.1%～0.5%、硬脂酸酯0.5%～2%、抗氧剂0.1%～1%。

所述复配型阻燃剂为质量比1：1：3的聚磷酸铵、聚二甲基硅氧烷和双酚A-双（二苯基磷酸酯）三者组成的复配物。

所述填料为质量比5：3：2的重质碳酸钙、沉淀硫酸钡和纳米蒙脱土三者组成的复合填料。

所述偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。

所述抗氧剂为质量比1：1的受阻酚抗氧剂1010和亚磷酸酯类抗氧剂组成的复配抗氧剂。

本发明的无卤阻燃聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）、制配复配型阻燃剂：按质量百分比称取聚磷酸铵、聚二甲基硅氧烷和双酚A-双（二苯基磷酸酯），加入高速混合机中搅拌3～5分钟，使混合均匀后，出料待用；

（2）、制配复合填料：按质量百分比称取重质碳酸钙、沉淀硫酸钡和纳米蒙脱土，加入高速混合机中搅拌3～5分钟，使混合均匀后，出料待用；

（3）、将按重量配比称取步骤（2）得到的物料加入高速混合机，同时加入按重量配比称取的偶联剂，在转速不低于1500r/min、筒体温度在80℃～120℃下搅拌5～15分钟，然后冷却至低于40℃，出料待用；

（4）、将按重量配比称取聚乙烯、硬脂酸酯、抗氧剂，加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（1）得到的复配型阻燃剂和步骤（3）得到的物料，使一起搅拌3～10分钟，待混合均匀后出料；

（5）、将步骤（4）得到的混合物加入双螺杆挤出机熔融挤出，并经过冷却、造粒、干燥后，即得到本发明。

本发明的有益效果是，本发明不仅具有优良的阻燃性能，其氧指数可达30以上，无卤、低烟、无熔滴和环境友好，而且力学性能好，耐热性能和加工性能优异，因而具有很好的实用价值和广阔的发展空间。

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。

一种无卤阻燃聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯54%、复配型阻燃剂18%、填料25%、铝钛复合偶联剂0.5%、硬脂酸酯1.5%、质量比1：1的受阻酚抗氧剂1010和亚磷酸酯类抗氧剂组成的复配抗氧剂1%。其中，所述复配型阻燃剂为质量比1：1：3的聚磷酸铵、聚二甲基硅氧烷和双酚A-双（二苯基磷酸酯）三者组成的复配物，所述填料为质量比5：3：2的重质碳酸钙、沉淀硫酸钡和纳米蒙脱土三者组成的复合填料。

其制备方法为：（1）、制配复配型阻燃剂：按质量百分比称取聚磷酸铵、聚二甲基硅氧烷和双酚A-双（二苯基磷酸酯），加入高速混合机中搅拌3～5分钟，使混合均匀后，出料待用；（2）、制配复合填料：按质量百分比称取重质碳酸钙、沉淀硫酸钡和纳米蒙脱土，加入高速混合机中搅拌3～5分钟，使混合均匀后，出料待用；（3）、将按重量配比称取步骤（2）得到的物料加入高速混合机，同时加入按重量配比称取的铝钛复合偶联剂，在转速不低于1500r/min、筒体温度在80℃～120℃下搅拌5～15分钟，然后冷却至低于40℃，出料待用；（4）、将按重量配比称取聚乙烯、硬脂酸酯、质量比1：1的受阻酚抗氧剂1010和亚磷酸酯类抗氧剂组成的复配抗氧剂，加入高速混合机中，同时加入按重量配比称取步骤（1）得到的复配型阻燃剂和步骤（3）得到的物料，使一起搅拌3～10分钟，待混合均匀后出料；（5）、将步骤（4）得到的混合物加入双螺杆挤出机熔融挤出，并经过冷却、造粒、干燥后，即得到本发明。