專利名稱：一種具體有高阻燃性能的聚乙烯材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于聚乙烯材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有優(yōu)良的抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的阻燃聚乙烯材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
聚乙烯是用途廣泛的一類重要通用樹脂，其制成品從電線電纜、護(hù)套料、薄膜、管材、日用品到等等隨處可見，但聚乙烯屬于易燃材料，特別是在高壓、熱源等條件下，其氧指數(shù)為17. 3，在燃燒時(shí)釋放速率大，熱值高，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，分解產(chǎn)生一氧化碳等，不易熄滅，極易造成火災(zāi)，對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的威脅。含鹵阻燃劑具有優(yōu)良的阻燃性能，曾被廣泛應(yīng)用。但是，火災(zāi)發(fā)生時(shí)，這類含鹵阻燃材料會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性鹵化氫氣體，造成“二次危害”。另外一類阻燃劑主要是無鹵阻燃劑Al (OH) 3,Mg (OH) 2，選料時(shí)主要考慮電纜燃燒產(chǎn)生的煙霧不應(yīng)造成空氣污染，但大量Al (OH)3填入會(huì)使聚乙烯材料的阻隔性能降低，并且由于溶劑的滲透，材料會(huì)加快老化，出現(xiàn)應(yīng)力開裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響材料的絕緣性能。針對(duì)以上問題，本發(fā)明提供一種具有高阻燃性能的聚乙烯材料，該材料不但阻燃效果好，并且機(jī)械性能、絕緣性能優(yōu)良，即使發(fā)生火災(zāi)發(fā)言量小，且不具有毒性，大大增強(qiáng)了聚乙烯材料的應(yīng)用范圍及使用安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有聚乙烯材料阻燃性能和機(jī)械性能相矛盾的問題，提供一種高阻隔性能的阻燃聚乙烯材料及其制備方法，制備的聚乙烯材料具有良好阻燃性能的同時(shí)，具備較高的體系抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。本發(fā)明中具有良好機(jī)械性能的阻燃電纜材料的技術(shù)方案如下其重量份配方如下
高密度聚乙烯(HDPE)20-40 份乙烯一醋酸乙烯醋共聚物(EVA)50-100 份氣氧化鎂40-70 份表面活性劑5-15 份紅磷8-20 份硅烷交聯(lián)劑5-20 份潤(rùn)滑劑1-5份
抗氧劑1·3份本發(fā)明選取高密度聚乙烯(HDPE)和乙烯-醋酸乙烯醋共聚物(EVA)為基料，兩者燃燒時(shí)發(fā)煙量低，產(chǎn)生的氣體腐蝕性較低。兩者各具優(yōu)點(diǎn)HDPE發(fā)煙量較EVA更低，而EVA 與無機(jī)填料相容性更好且可容納較多的阻燃劑，阻燃效果更理想。本發(fā)明選取無鹵阻燃劑Mg(OH)2,其分解時(shí)吸收大量燃燒熱，降低體系的溫度，使材料不易著火，且生成的氧化鎂沉積在材料表面，起隔絕空氣的作用；生成的大量水蒸氣還會(huì)吸收煙霧，起一定的消煙作用。材料燃燒時(shí)不會(huì)造成空氣污染。本發(fā)明中選取表面活性劑，目的是對(duì)氫氧化鎂進(jìn)行處理，改善氫氧化鎂的分散性能和其表面狀況，避免隨著氫氧化鎂用了的增大，其微粒通過表面吸附作用凝聚，且塑料含量下降，使得材料的形變量減少，可燃性下降。本發(fā)明中選取紅磷為阻燃助劑，紅磷主要在凝聚相起阻燃作用。紅磷在材料燃燒時(shí)生產(chǎn)磷酸等，能使聚合物碳化形成碳膜，另外生成的聚偏磷酸呈粘稠狀液態(tài)膜覆蓋于固體可燃物表面。這種固態(tài)和液態(tài)膜能阻止自由基溢出，又能隔絕空氣，從而起到阻燃作用。本發(fā)明中的硅烷交聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧硅烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷(Witco Vs-924) 0交聯(lián)聚乙烯絕緣料具有耐熱性好、負(fù)載能力強(qiáng)、不熔化、耐腐蝕、機(jī)械性能高、電性能優(yōu)異、燃燒不產(chǎn)生有毒氣體、煙霧，不含致癌的鉛類穩(wěn)定劑等特點(diǎn)。其作用是接枝到聚乙烯上形成交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高聚乙烯的機(jī)械性能、耐熱性能。交聯(lián)技術(shù)能夠提高電纜的最高使用溫度和耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能得到大幅度提尚。本發(fā)明中的潤(rùn)滑劑為石蠟，是作為增溶潤(rùn)滑劑使用，它亦有改善表觀的作用。本發(fā)明中，所述抗氧劑為1010，1076，168或DLTP等一種或多種。它的作用是抑制產(chǎn)品老化，加強(qiáng)產(chǎn)品的耐高溫性能。本發(fā)明中提出的阻燃電纜專用料制備方法為將高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯醋共聚物與Mg(OH)2、紅磷、表面活性劑混合的同時(shí)，加入硅烷交聯(lián)劑，充分混合。在共混料中加入潤(rùn)滑劑、抗氧劑以及分散劑等，在120°C 250°C進(jìn)入擠出機(jī)擠出造粒，干燥獲得。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和實(shí)驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但它們不是對(duì)本發(fā)明的限定。實(shí)施例1
高密度聚乙烯(HDPE)30份乙烯一醋酸乙烯醋共聚物(EVA)70份
氫氧化鎂70份
表面活性劑10份
紅磷8份
硅燒交聯(lián)劑7份
潤(rùn)滑劑2份
抗氧劑1份將高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯醋共聚物與Mg(OH)2、紅磷、表面活性劑混合的同時(shí)，加入硅烷交聯(lián)劑，充分混合。在共混料中加入潤(rùn)滑劑、抗氧劑以及分散劑等，在120°C 250°C進(jìn)入擠出機(jī)擠出造粒，干燥獲得。實(shí)施例2
高密度聚乙烯(HDPE)40份乙烯一醋酸乙烯醋共聚物(EVA)60份氫氧化鎂65份表面活性劑8份紅磷15份硅烷交聯(lián)劑10份潤(rùn)滑劑2份抗氧劑3份將高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯醋共聚物與Mg (OH) 2、紅磷、表面活性劑混合的同時(shí)，加入硅烷交聯(lián)劑，充分混合。在共混料中加入潤(rùn)滑劑、抗氧劑以及分散劑等，在120°C 250°C進(jìn)入擠出機(jī)擠出造粒，干燥獲得。實(shí)施例3
高密度聚乙烯(HDPE)25份
乙烯一醋酸乙烯醋共聚物(EVA)60份
氫氧化鎂55份
表面活性劑12份
紅磷12份硅烷交聯(lián)劑15份
潤(rùn)滑劑1份
抗氧劑3份 將高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯醋共聚物與Mg (OH) 2、紅磷、表面活性劑混合的同時(shí)，加入硅烷交聯(lián)劑，充分混合。在共混料中加入潤(rùn)滑劑、抗氧劑以及分散劑等，在120°C 250°C進(jìn)入擠出機(jī)擠出造粒，干燥獲得。實(shí)施例4
高密度聚乙烯(HDPE)15份
乙烯一醋酸乙烯醋共聚物(EVA)75份
氛氧化鎂60份
表面活性劑15份
紅磷13份
硅烷交聯(lián)劑18份
潤(rùn)滑劑2份
抗氧劑2份將高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯醋共聚物與Mg(OH)2、紅磷、表面活性劑混合的同時(shí)，加入硅烷交聯(lián)劑，充分混合。在共混料中加入潤(rùn)滑劑、抗氧劑以及分散劑等，在120°C 250°C進(jìn)入擠出機(jī)擠出造粒，干燥獲得。通過以上實(shí)施例制得的具有高阻隔性能的阻燃電纜材料的性能檢測(cè)如下
實(shí)驗(yàn)例拉伸強(qiáng)度(MPa)裂伸長(zhǎng)率(％) 氧指數(shù)斷(%)
實(shí)施例 113.442035.9
實(shí)施例 212.942136.4
實(shí)施例 313.142837.9
實(shí)施例 413.242737.3 從上表可以看出，本發(fā)明制備的高阻隔性能的阻燃電纜材料拉伸強(qiáng)度高，阻隔性能好，阻燃性能強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種具有高阻燃性能的聚乙烯材料，其特征在于高密度聚乙烯(HDPE)20-40份；乙烯-醋酸乙烯醋共聚物(EVA) 50-100份；氫氧化鎂40-70份；表面活性劑5_15份；紅磷8_20 份；硅烷交聯(lián)劑5-20份；潤(rùn)滑劑1-5份；抗氧劑1-3份。
2.一種按權(quán)利要求1所述的具有阻燃作用的聚乙烯材料，其特征在于選取高密度聚乙烯(HDPE)和乙烯-醋酸乙烯醋共聚物(EVA)為基料，Mg(OH)2為阻燃劑，紅磷為阻燃助劑，并在將基料與阻燃劑以及其它助劑混合的同時(shí)，加入硅烷交聯(lián)劑。
全文摘要
本發(fā)明屬于聚乙烯材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有優(yōu)良的抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率的阻燃聚乙烯材料及其制備方法，其特征為包含以下質(zhì)量份高密度聚乙烯(HDPE)20-40份；乙烯-醋酸乙烯醋共聚物(EVA)50-100份；氫氧化鎂40-70份；表面活性劑5-15份；紅磷8-20份；硅烷交聯(lián)劑5-20份；潤(rùn)滑劑1-5份；抗氧劑1-3份。具體制備方法為；將高密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯醋共聚物與Mg(OH)2、紅磷、表面活性劑混合的同時(shí)，加入硅烷交聯(lián)劑，充分混合。在共混料中加入潤(rùn)滑劑、抗氧劑以及分散劑等，在120℃～250℃進(jìn)入擠出機(jī)擠出造粒，干燥獲得。本發(fā)明制備的聚乙烯材料具有良好阻燃性能的同時(shí)，具備優(yōu)良的抗張強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。
文檔編號(hào)C08K3/22GK102250406SQ20111011490
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月5日
發(fā)明者儲(chǔ)江順, 劉童軍, 彭艷華, 歐陽(yáng)圣, 歐陽(yáng)貴, 畢宏俊, 畢宏海, 畢宏清, 汪麗, 程啟山, 肖伏蘭, 鄭飛燕 申請(qǐng)人:上海邦中新材料有限公司