一种聚乙烯无卤阻燃发泡母料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种聚乙烯无卤阻燃发泡母料及其制备方法，制备该聚乙烯无卤阻燃发泡母料的原材料以载体树脂的重量为基准，包括：载体树脂100份，分散剂15-30份，成核剂0.5-10份，填料10-30份，无卤阻燃剂110-150份，阻燃改性剂20-40份，有机发泡剂20-40份，发泡活性剂5-10份。本发明专利技术制备的无卤阻燃发泡母料为一种多功能母料，可以在显著降低聚乙烯产品密度、改善产品加工性能、力学性能的同时赋予产品一定的阻燃性能，拓宽了聚乙烯树脂在建筑、交通、电器、通讯等更多领域的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种母料及其制备方法，涉及一种聚乙烯无卤阻燃发泡母料及其制备 方法。
技术介绍
在塑料制品的加工行业中，人们一直在寻找一种能够适应现代加工的新方法，从 而达到节约时间、增加效益的目的。本着这种精神，各种功能塑料母料应运而生。塑料母料 是各种塑料添加剂的浓缩物，即把塑料助剂超出常规添加量（常规约20%，母料中助剂多 为50%以上）加入到载体树脂中，将其与加工助剂一起混炼或塑炼，通过双螺杆挤出机挤 出造粒而成。在生产塑料产品时，直接加入母粒既解决了普通助剂分散性差、粉尘飞扬、计 量不准等难题，又简化了生产工艺过程，减少对设备的磨损，节省原料，使原料混合方便、混 炼质量均匀，从而提高了生产效率和产品的性能指标。和欧美国家相比，我国塑料母料的产 量较低，还存在着很大的差距。目前，我国人均消费塑料量仍低于世界平均水平，塑料母料 市场潜力大，发展前景广阔。 发泡母料是近年来才发展起来的一种新型的发泡塑料加工助剂，在国内的研究开 始于上世纪90年代中期，它在发泡技术中具有多种功效，如助发泡、抗收缩、润滑、增塑、回 弹性、增加表面光亮度等功能，具有综合提高泡沫制品性能和加工性能等优点。 塑料产品在具有各种优异应用性能的同时，却具有容易燃烧的缺点，特别是聚烯 烃类塑料，塑料燃烧容易造成火灾及人员和物质的重大损失。以聚乙烯为例，其氧指数（OI) 仅18左右，属易燃物，阻燃性差限制了PE在建筑、交通、电器、通讯等更多领域的应用。添加 含卤族元素的卤系阻燃剂，如氯化石蜡、十溴联苯醚、四溴双酚A和三氧化二锑等是目前常 用的提高材料阻燃性能的方法。但是，卤族阻燃剂在火灾发生时会释放出毒性极强的有毒 腐蚀性卤化氢气体，可能造成更大危害的二次污染，因而使其应用受到很大限制。无卤，消 烟已成为高分子阻燃的发展方向。和卤系阻燃剂相比，目前开发的无卤阻燃剂在阻燃性、力口 工性能、力学性能和价格等方面还存在着不小差距。在目前技术水平和市场情况下，卤系、 低卤和无卤阻燃剂将在一定时期内处于并存的局面。 在高分子行业高速发展的今天，单一母料往往无法满足材料多方面的需要，添加 多种母料进去，有时无法完全发挥各功能母料的功能，还会造成成本居高不下，因此有必要 开发多功能的母料，通过一次添加，使材料具备多种功能，降低成本，简化工艺，拓宽材料的 应用领域。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种多功能 发泡母料及其制备方法，该发泡母料含无齒阻燃剂，阻燃效果良好，并且成本较低，制备工 艺简单。 本专利技术聚乙烯无卤阻燃发泡母料的技术方案是： 制备该聚乙烯无卤阻燃发泡母料的原材料以载体树脂的重量为基准，包括： 载体树脂 100份， 分散剂 15-30份， 成核剂 0.5-10份， 填料 10-30份， 无卤阻燃剂 110-150份， 阻燃改性剂 20-40份， 有机发泡剂 20-40份， 发泡活性剂 5-10份。 按上述方案，所述载体树脂为LDPE(低密度聚乙烯）、LLDPE(线型低密度聚乙烯）、HDPE(高密度聚乙烯）、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物）中的一种或几种的混合物，其DSC熔 点为 105-130°C。 按上述方案，所述分散剂为固体石蜡、硬脂酸、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合 物；所述成核剂为二氧化硅、滑石粉、二氧化钛中的一种或几种的混合物；所述填料为超细 碳酸钙、超细滑石粉、硫酸钡、蒙脱土中的一种或几种的混合物。 按上述方案，所述无卤阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵中的一种或几种混 合物；所述阻燃改性剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油醚中的 一种或几种的混合物。 按上述方案，所述有机发泡剂为偶氮二甲酰胺（AC)、4, 4-氧代双本磺酰肼 (OBSH)、二亚硝基五次甲基四胺（DPT)、偶氮二异丁腈（AIBN)中的一种或几种的混合物；所 述发泡活性剂为氧化锌、氧化镁、氧化铅、柠檬酸、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或 几种的混合物。 本专利技术聚乙烯无卤阻燃发泡母料的制备方法为： 将制备聚乙烯无卤阻燃发泡母料的原材料按比例称量后，先加入高速混料机中混 合，再加入开炼机中塑炼，最后通过双螺杆挤出机挤出造粒而成，原材料各组分的重量配比 以载体树脂的重量为基准，为： 载体树脂 100汾， 分散剂 15-30份， 成核齐IJ 0.5-10份， 填料 10-30份， 无卤阻燃剂 110-150份， 阻燃改性剂 20-40份， 有机发泡剂 20-40份， 发泡活性剂 5-10份。 按上述方案，所述高速混料机中混合的工艺为40_45°C混合8-10分钟。 按上述方案，所述开炼机中塑炼时间为6-10分钟，温度为60-90°C。 按上述方案，所述双螺杆挤出机挤出工艺为：挤出机的螺杆转速为40转/分，加料 速度15?20转/分，各区温度：第一段KKTC，第二段IKTC，第三段115°C，第四段120°C， 第五段125°C，第六段120°C，机头温度115°C。 本专利技术的有益效果在于：1、和传统卤系阻燃剂相比，无卤阻燃剂具有阻燃效果好， 环境友好的优点，但是在树脂中一般添加量很大，易出现团聚，喷霜的缺点，本专利技术通过添 加阻燃改性剂降低阻燃剂的表面能，对阻燃剂形成包覆，提高阻燃剂的分散性，另一方面阻 燃改性剂在非极性的聚烯烃分子上引入极性或功能化侧基，提高树脂和阻燃剂的相容性， 另外，阻燃改性剂含有大量活性官能团，与填料表面的亲水性羟基形成氢键，降低填料的表 面能，促进填料的分散，提高产品的机械性能；2、本专利技术采用发泡活性剂和有机发泡剂进 行复配降低发泡剂的分解温度，提高发气量，改善发泡剂的分解性和泡沫稳定性，提高发泡 剂的可加工型，以聚乙烯为例，AC发泡剂是一种放热性发泡剂，其分解温度是195-220°C， 采用发泡活性剂可以降低发泡剂分解温度至150°C，节约能源，平衡发泡，将该发泡母料以 8-18%的添加量添加到聚乙烯树脂进行生产，得到密度为0. 70-0. 84g/cm3的发泡材料；3、 本专利技术提供的制备方法工艺简单，并且所制备的聚乙烯无卤阻燃发泡母料为一种多功能母 料，使用方便，可直接添加到聚乙烯树脂中，通过注塑，模压，挤出等工艺生产阻燃型聚乙烯 发泡产品，大大简化了生产工艺过程，在显著降低聚乙烯产品密度，改善产品加工性能，力 学性能的同时赋予产品一定的阻燃性能，拓宽了聚乙烯树脂在建筑、交通、电器、通讯等更 多领域的应用。 【具体实施方式】 为使本领域技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合实施例对本专利技术作 进一步详细描述。 实施例中阻燃性能的测试方法参照塑料燃烧性能测试标准GB/T2406-1993和GB 8332-1987进行测试。 本专利技术实施例所用LDPE、LLDPE、HDPE、EVA或其混合物的DSC熔点为105-130°C。 所用双螺杆挤出机的挤出工艺为：挤出机的螺杆转速为40转/分，加料速度15?20转/ 分，各区温度：第一段l〇〇°C，第二段110°C，第三段115°C，第四段120°C，第五段125°C，第 六段120°C，机头温度115°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯无卤阻燃发泡母料，其特征在于制备该聚乙烯无卤阻燃发泡母料的原材料以载体树脂的重量为基准，包括：

【技术特征摘要】
1. 一种聚乙烯无卤阻燃发泡母料，其特征在于制备该聚乙烯无卤阻燃发泡母料的原材 料以载体树脂的重量为基准，包括： 载体树脂 100份， 分散剂 15-30份， 成核剂 0.5-10份， 填料 10-30份， 无卤阻燃剂 110-150份， 阻燃改性剂 20-40份， 有机发泡剂 20-40份， 发泡活性剂 5-10份。2. 根据权利要求1所述的聚乙烯无卤阻燃发泡母料，其特征在于所述载体树脂为 LDPE、LLDPE、HDPE、EVA中的一种或几种的混合物，其DSC熔点为105-130°C。3. 根据权利要求1所述的聚乙烯无卤阻燃发泡母料，其特征在于所述分散剂为固体石 蜡、硬脂酸、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物；所述成核剂为二氧化硅、滑石粉、二氧化钛 中的一种或几种的混合物；所述填料为超细碳酸钙、超细滑石粉、硫酸钡、蒙脱土中的一种 或几种的混合物。4. 根据权利要求1所述的聚乙烯无卤阻燃发泡母料，其特征在于所述无卤阻燃剂为氢 氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵中的一种或几种混合物；所述阻燃改性剂为丙烯酸、甲基丙烯 酸、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油醚中的一种或几种的混合物。5. 根据权利要求1所述的聚乙烯无卤阻燃发泡母料，其特征在于所述有机发泡剂为偶 氮二甲酰胺、4, 4-氧代双本磺酰肼、二亚硝基五次甲基四胺、偶氮二异丁腈中...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊军，王菊珍，付艳梅，
申请(专利权)人：武汉江南铁依环保产业发展有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42