一种无卤阻燃PE材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无卤阻燃PE材料及其制备方法，其中主料按重量份计包括：HDPE树脂60～75份、酚醛基碳纤维25～40份、草酸15～25份、氢氧化镁10～20份、碳酸镁2～8份、季戊四醇硬脂酸酯0.5～3份、抗氧剂0.5～3份、氢氧化铝15～25份、沸石粉10～20份和聚乙烯醇0.5～3份。本发明专利技术通过加入酚醛基碳纤维和氢氧化镁，并利用草酸对氢氧化镁进行活化，活化后的氢氧化镁和酚醛基碳纤维极大提高了PE材料的导热性能和耐热性能，防止PE材料正常使用时出现熔化现象，导致出现一系列的安全隐患，且通过加入氢氧化铝和沸石粉，并将铝离子负载到沸石粉上，进一步增强了耐热性能，防止该材料在使用时熔化，为材料的安全使用提供进一步的保障。

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃PE材料及其制备方法
本专利技术涉及安全防护
，具体涉及一种无卤阻燃PE材料及其制备方法。
技术介绍
PE材料具有低温抗冲击性、耐化学腐蚀、耐磨等优点，广泛应用于给水、排水、供热、供燃气、农业灌溉、水利工程及各种工业装置等领域，为了进一步提高PE材料的应用范围，耐热的PE材料越来越受到人们的欢迎。但是耐热的PE材料往往掺有卤系阻燃剂，如果发生燃烧，会放出大量的有毒气体，产生大量的有毒烟雾，对人体造成较大的危害。因此，专利技术一种无卤阻燃PE材料及其制备方法来解决上述问题很有必要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种无卤阻燃PE材料及其制备方法，以解决技术中的上述不足之处。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种无卤阻燃PE材料，其中主料按重量份计包括：HDPE树脂60～75份、酚醛基碳纤维25～40份、草酸15～25份、氢氧化镁10～20份、碳酸镁2～8份、季戊四醇硬脂酸酯0.5～3份、抗氧剂0.5～3份、氢氧化铝15～25份、沸石粉10～20份和聚乙烯醇0.5～3份。优选的，其中主料按重量份计包括：HDPE树脂70～75份、酚醛基碳纤维25～35份、草酸15～20份、氢氧化镁10～15份、碳酸镁5～8份、季戊四醇硬脂酸酯1～3份、抗氧剂1～3份、氢氧化铝15～20份、沸石粉10～15份和聚乙烯醇0.5～2份。优选的，所述抗氧剂为亚磷酸酯类，所述聚乙烯醇质量分数为10％。一种无卤阻燃PE材料的制备方法，具体操作步骤为：步骤一：将氢氧化镁倒入草酸中，超声震荡1小时后水浴加热，充分搅拌24小时，待其冷却，放入离心机中离心；步骤二：将步骤一中离心所得沉淀物放入烘箱中，干燥后进行研磨，过100目筛，离心所得溶液倒入碳酸镁中，充分搅拌，备用；步骤三：将HDPE树脂和酚醛基碳纤维混合，加入适量去离子水搅拌，再倒入步骤二中所得碳酸镁混合溶液，继续进行搅拌；步骤四：将氢氧化铝和沸石粉混合，加入适量去离子水，加热蒸发并不断搅拌，再加入聚乙烯醇，待液体蒸发完全后放入烘箱中，烘干后取出研磨，研磨后放入马弗炉中煅烧，取出冷却；步骤五：将步骤二和步骤四中所得粉末加入步骤三所得物料中，再加入季戊四醇硬脂酸酯和抗氧剂，充分搅拌后装入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即得该PE材料。优选的，所述步骤一中水浴加热温度为28℃，离心机转速设为4000rpm/min，时间为15分钟。优选的，所述步骤二中烘箱温度设置为50℃，时间设为4小时，所述步骤四中烘箱温度设为105℃，时间设为6小时。优选的，所述步骤四中马弗炉温度设置为500℃，时间设为2小时，所述步骤五中双螺杆挤出机温度为230℃。在上述技术方案中，本专利技术提供的技术效果和优点：1、通过加入酚醛基碳纤维和氢氧化镁，并利用草酸对氢氧化镁进行活化，活化后的氢氧化镁和酚醛基碳纤维极大提高了PE材料的导热性能和耐热性能，与现有技术相比，防止PE材料正常使用时出现熔化现象，导致出现一系列的安全隐患；2、通过加入氢氧化铝和沸石粉，并将铝离子负载到沸石粉上，进一步增强了耐热性能，防止该材料在使用时熔化，为材料的安全使用提供进一步的保障。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面将对本专利技术作进一步的详细介绍。实施例1：本专利技术提供了一种无卤阻燃PE材料，其中主料按重量份计包括：HDPE树脂70份、酚醛基碳纤维25份、草酸15份、氢氧化镁10份、碳酸镁5份、季戊四醇硬脂酸酯1份、抗氧剂1份、氢氧化铝15份、沸石粉10份和聚乙烯醇0.5份。进一步的，在上述技术方案中，所述抗氧剂为亚磷酸酯类，所述聚乙烯醇质量分数为10％。一种无卤阻燃PE材料的制备方法，具体操作步骤为：步骤一：将氢氧化镁倒入草酸中，超声震荡1小时后水浴加热，充分搅拌24小时，待其冷却，放入离心机中离心；步骤二：将步骤一中离心所得沉淀物放入烘箱中，干燥后进行研磨，过100目筛，离心所得溶液倒入碳酸镁中，充分搅拌，备用；步骤三：将HDPE树脂和酚醛基碳纤维混合，加入适量去离子水搅拌，再倒入步骤二中所得碳酸镁混合溶液，继续进行搅拌；步骤四：将氢氧化铝和沸石粉混合，加入适量去离子水，加热蒸发并不断搅拌，再加入聚乙烯醇，待液体蒸发完全后放入烘箱中，烘干后取出研磨，研磨后放入马弗炉中煅烧，取出冷却；步骤五：将步骤二和步骤四中所得粉末加入步骤三所得物料中，再加入季戊四醇硬脂酸酯和抗氧剂，充分搅拌后装入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即得该PE材料。进一步的，在上述技术方案中，所述步骤一中水浴加热温度为28℃，离心机转速设为4000rpm/min，时间为15分钟。进一步的，在上述技术方案中，所述步骤二中烘箱温度设置为50℃，时间设为4小时，所述步骤四中烘箱温度设为105℃，时间设为6小时。进一步的，在上述技术方案中，所述步骤四中马弗炉温度设置为500℃，时间设为2小时，所述步骤五中双螺杆挤出机温度为230℃。本实施例中制备的PE材料拉伸强度和断裂伸长率较小，热变形温度较低，在进行物理性能测试后，结果显示：拉伸强度为26.4MPa，断裂伸长率为242％，热变形温度为105℃。实施例2：本专利技术提供了一种无卤阻燃PE材料，其中主料按重量份计包括：HDPE树脂70份、酚醛基碳纤维25份、草酸18份、氢氧化镁12份、碳酸镁6份、季戊四醇硬脂酸酯3份、抗氧剂3份、氢氧化铝20份、沸石粉15份和聚乙烯醇2份。进一步的，在上述技术方案中，所述抗氧剂为亚磷酸酯类，所述聚乙烯醇质量分数为10％。一种无卤阻燃PE材料的制备方法，具体操作步骤为：步骤一：将氢氧化镁倒入草酸中，超声震荡1小时后水浴加热，充分搅拌24小时，待其冷却，放入离心机中离心；步骤二：将步骤一中离心所得沉淀物放入烘箱中，干燥后进行研磨，过100目筛，离心所得溶液倒入碳酸镁中，充分搅拌，备用；步骤三：将HDPE树脂和酚醛基碳纤维混合，加入适量去离子水搅拌，再倒入步骤二中所得碳酸镁混合溶液，继续进行搅拌；步骤四：将氢氧化铝和沸石粉混合，加入适量去离子水，加热蒸发并不断搅拌，再加入聚乙烯醇，待液体蒸发完全后放入烘箱中，烘干后取出研磨，研磨后放入马弗炉中煅烧，取出冷却；步骤五：将步骤二和步骤四中所得粉末加入步骤三所得物料中，再加入季戊四醇硬脂酸酯和抗氧剂，充分搅拌后装入双螺杆挤出机中，挤出造粒，即得该PE材料。进一步的，在上述技术方案中，所述步骤一中水浴加热温度为28℃，离心机转速设为4000rpm/min，时间为15分钟。进一步的，在上述技术方案中，所述步骤二中烘箱温度设置为50℃，时间设为4小时，所述步骤四中烘箱温度设为105℃，时间设为6小时。进一步的，在上述技术方案中，所述步骤四中马弗炉温度设置为500℃，时间设为2小时，所述步骤五中双螺杆挤出机温度为230本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无卤阻燃PE材料，其特征在于：其中主料按重量份计包括：HDPE树脂60～75份、酚醛基碳纤维25～40份、草酸15～25份、氢氧化镁10～20份、碳酸镁2～8份、季戊四醇硬脂酸酯0.5～3份、抗氧剂0.5～3份、氢氧化铝15～25份、沸石粉10～20份和聚乙烯醇0.5～3份。/n

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃PE材料，其特征在于：其中主料按重量份计包括：HDPE树脂60～75份、酚醛基碳纤维25～40份、草酸15～25份、氢氧化镁10～20份、碳酸镁2～8份、季戊四醇硬脂酸酯0.5～3份、抗氧剂0.5～3份、氢氧化铝15～25份、沸石粉10～20份和聚乙烯醇0.5～3份。


2.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PE材料，其特征在于：其中主料按重量份计包括：HDPE树脂70～75份、酚醛基碳纤维25～35份、草酸15～20份、氢氧化镁10～15份、碳酸镁5～8份、季戊四醇硬脂酸酯1～3份、抗氧剂1～3份、氢氧化铝15～20份、沸石粉10～15份和聚乙烯醇0.5～2份。


3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃PE材料，其特征在于：所述抗氧剂为亚磷酸酯类，所述聚乙烯醇质量分数为10％。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种无卤阻燃PE材料的制备方法，其特征在于：具体操作步骤为：
步骤一：将氢氧化镁倒入草酸中，超声震荡1小时后水浴加热，充分搅拌24小时，待其冷却，放入离心机中离心；
步骤二：将步骤一中离心所得沉淀物放入烘箱中，干燥后进行研磨，过100...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹克武，
申请(专利权)人：昆山恒光塑胶股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32