一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：聚乙烯50％～70％、玻璃纖維10％～20％、復(fù)配型阻燃劑6％～20％、微米碳酸鈣5％～15％、表面處理劑0.1％～0.3％、抗氧劑0.1％～1％、潤滑劑0.2％～1.5％、其他添加劑0～1％。本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的聚乙烯粉末在保持較好的原有性能的同時(shí)，大幅度地提高了材料的沖擊韌性、剛度和耐熱性，而且無鹵阻燃效果好，達(dá)到UL94V-0阻燃級，可廣泛應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸、電線電纜、化工機(jī)械等行業(yè)。
【專利說明】—種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體地說是一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯(PE)價(jià)格低廉，成型加工容易，而且具有許多優(yōu)良性能，因而需求量大，應(yīng)用面廣。但聚乙烯存在耐應(yīng)力龜裂性不好、易燃燒、耐熱性不足和沖擊韌性較差等缺點(diǎn)，從而限制其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種具有顯著提高沖擊韌性、力學(xué)模量、耐熱性和阻燃性能的微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯50%~70%、玻璃纖維10%~20%、復(fù)配型阻燃劑6%~20%、微米碳酸鈣5%~15 %、表面處理劑0.1 %~0.3%、抗氧劑
0.1%~I %、潤滑劑0.2%~1.5%、其他添加劑O~1%。
[0005]所述的玻璃纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維。 [0006]所述的復(fù)配型阻燃劑為聚2，6_ 二溴亞苯基醚(PBO) 50wt %、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和滑石粉25wt%三者混合的復(fù)配物。
[0007]所述的微米碳酸鈣的平均粒徑在0.1 μ m~10 μ m之間。
[0008]所述的表面處理劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、鋁酸酯和烷基酸鹽中的一種。
[0009]所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物中的一種。
[0010]所述的潤滑劑為聚硅氧烷、PE蠟、EVA蠟、乙撐雙硬酯酰胺中的一種。
[0011]所述的其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
[0012]上述的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末的制備方法，包括以下步驟:
(1)按重量配比稱取聚2，6-二溴亞苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP)25被％和滑石粉25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；
(2)將微米碳酸鈣與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，在100°C~120°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；
(3)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(2)的物料，使一起充分混合5~10分鐘；(4)再將步驟(3)的混合料投入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制螺桿轉(zhuǎn)速在180~600轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在180°C~250°C，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉，再進(jìn)行擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末。
[0013]本發(fā)明的有益效果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制得的聚乙烯粉末在保持較好的原有性能的同時(shí)，大幅度地提高了材料的沖擊韌性、剛度和耐熱性，而且無鹵阻燃效果好，達(dá)到UL94V-0阻燃級，可廣泛應(yīng)用于建筑、交通運(yùn)輸、電線電纜、化工機(jī)械等行業(yè)。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0015]實(shí)施例1:
一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯60%、表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維15%、復(fù)配型阻燃劑12%、平均粒徑在0.ΙμL?~10 μ m之間的微米碳酸鈣10 %、硬脂酸鈣0.2 %、抗氧劑10101 %、聚硅氧烷1.2 %、其他添加劑0.6 %。其中，所述的復(fù)配型阻燃劑為聚2，6_ 二溴亞苯基醚(PBO) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25被％和滑石粉25wt%三者混合的復(fù)配物。所述的其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
[0016]制備方法:(I)按重量配比稱取聚2，6-二溴亞苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和滑石粉25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)將微米碳酸鈣與硬脂酸鈣按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，在100·°C~120°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(3)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、抗氧劑1010、聚硅氧烷和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(2)的物料，使一起充分混合5~10分鐘；(4)再將步驟(3)的混合料投入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制螺桿轉(zhuǎn)速在180~600轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在180°C~250°C，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉，再進(jìn)行擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末。
[0017]實(shí)施例2:
一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯50%、表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維20%、復(fù)配型阻燃劑20%、平均粒徑在
0.1 μ m~10 μ m之間的微米碳酸鈣8 %、硬脂酸鎂0.1 %、抗氧劑1010與抗氧劑168的復(fù)配物0.5%、乙撐雙硬酯酰1%、其他添加劑0.4%。其中，所述的復(fù)配型阻燃劑為聚2，6_ 二溴亞苯基醚(PBO) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP)25wt%和滑石粉25wt%三者混合的復(fù)配物。所述的其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
[0018]制備方法:(I)按重量配比稱取聚2，6-二溴亞苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP)25wt%和滑石粉25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)將微米碳酸鈣與硬脂酸鎂按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，在100°c~120°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(3)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、抗氧劑1010與抗氧劑168的復(fù)配物、乙撐雙硬酯酰和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(2)的物料，使一起充分混合5~10分鐘；(4)再將步驟(3)的混合料投入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制螺桿轉(zhuǎn)速在180~600轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在180°C~250°C，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉，再進(jìn)行擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末。
[0019]實(shí)施例3:
一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯70%、表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維10%、復(fù)配型阻燃劑9%、平均粒徑在0.ΙμL?~10 μ m之間的微米碳酸鈣10 %、烷基酸鹽0.1 %、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物0.4%、EVA蠟0.5%。其中，所述的復(fù)配型阻燃劑為聚2，6- 二溴亞苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25被％和滑石粉25wt%三者混合的復(fù)配物。
[0020]制備方法:(I)按重量配比稱取聚2，6-二溴亞苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP)25wt%和滑石粉25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用；(2)將微米碳酸鈣與烷基酸鹽按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，在100°C~120°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用；(3)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物和EVA蠟，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(2)的物料，使一起充分混合5~10分鐘；(4)再將步驟(3)的混合料投入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制螺桿轉(zhuǎn)速在180~600轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在180°C~250°C，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉，再進(jìn)行擠出、冷卻、切粒、干燥，然后 通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末。
【權(quán)利要求】
1.一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯50 %~70 %、玻璃纖維10 %~20 %、復(fù)配型阻燃劑6 %~20 %、微米碳酸鈣5%~15%、表面處理劑0.1%~0.3%、抗氧劑0.1%~1%、潤滑劑0.2%~L 5%、其他添加劑O~I%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的玻璃纖維為表面經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑處理過的無堿玻璃纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的復(fù)配型阻燃劑為聚2，6-二溴亞苯基醚(PBO) 50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP) 25wt%和滑石粉25wt%三者混合的復(fù)配物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的微米碳酸鈣的平均粒徑在0.1 μ m~10 μ m之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的表面處理劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、鋁酸酯和烷基酸鹽中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑1076、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑168的復(fù)配物、抗氧劑1010或抗氧劑1076與抗氧劑JC-242的復(fù)配物中的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的潤滑劑為聚硅氧烷、PE蠟、EVA蠟、乙撐雙硬酯酰胺中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的其他添加劑為光穩(wěn)定劑及色料。
9.根據(jù)權(quán)利要求 1所述的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按重量配比稱取聚2，6-二溴亞苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺鹽(MPP)25被％和滑石粉25wt%，使混合均勻，制得復(fù)配型阻燃劑，然后在80°C~85°C下干燥30~45分鐘，待用； (2)將微米碳酸鈣與表面處理劑按重量配比稱取后，加入超聲振蕩發(fā)生器或高速混合機(jī)中，在100°C~120°C溫度下攪拌20~60分鐘，使均勻分散，然后冷卻至低于40°C出料，待用； (3)按重量配比稱取聚乙烯、復(fù)配型阻燃劑、抗氧劑、潤滑劑和其他添加劑，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入步驟(2)的物料，使一起充分混合5~10分鐘； (4)再將步驟(3)的混合料投入雙螺桿擠出機(jī)的主喂料口，將按重量配比稱取的經(jīng)過硅烷偶聯(lián)劑處理過的玻璃纖維從雙螺桿擠出機(jī)的側(cè)喂料口加入，控制螺桿轉(zhuǎn)速在180~600轉(zhuǎn)/分鐘，機(jī)筒溫度在180°C~250°C，通過雙螺桿擠出機(jī)的剪切、混煉，再進(jìn)行擠出、冷卻、切粒、干燥，然后通過塑料粉碎機(jī)碎成細(xì)粉并過篩，取180~200目的組成即得本發(fā)明的一種微米碳酸鈣增韌增強(qiáng)的加纖阻燃聚乙烯粉末。
【文檔編號】C08K9/06GK103849021SQ201210593801
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】夏偉光, 楊濤 申請人:青島三利中德美水設(shè)備有限公司