用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑、制備方法
【專利摘要】本發(fā)明用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑、制備方法，涉及具有阻燃作用的含硅大分子相容劑【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明利用具有協(xié)效阻燃性的有機(jī)硅制備出兼有阻燃作用的含硅大分子相容劑，依靠其增容性來增加無鹵阻燃聚烯烴材料的界面粘結(jié)力，利用其協(xié)效阻燃性來進(jìn)一步提高材料的阻燃性能，提供一種用于無鹵阻燃聚烯烴材料的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑。
【專利說明】用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑、制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有阻燃作用的含硅大分子相容劑，特別是一種用于無鹵阻燃聚烯烴材料的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑。
【背景技術(shù)】
[0002]無鹵阻燃聚烯烴材料是通過將不含鹵素的阻燃劑與聚烯烴塑料共混復(fù)合制備的，具有燃燒時少煙低毒和環(huán)保再生的優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到阻燃效果，必須大量添加無鹵阻燃劑，但阻燃聚烯烴材料的力學(xué)性能、加工性能、電絕緣性能等均下降，因此，聚烯烴材料與無機(jī)阻燃劑之間相容性仍有待改善。中國專利CN101735398A公開了采用馬來酸酐與小分子硅烷偶聯(lián)劑共接枝聚烯烴的方法制備出一種界面相容劑，該界面相容劑可有效提高木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能，但對阻燃性能的影響未見報(bào)道。
[0003]根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道出的相容劑雖然能改善材料的力學(xué)性能，但對材料的阻燃性能影響不大。因此，如何在改善無鹵阻燃聚烯烴材料力學(xué)性能的同時，進(jìn)一步提高體系的阻燃性能已備受關(guān)注，具有阻燃作用的含硅大分子相容劑及其在無鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用尚未見相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于利用具有協(xié)效阻燃性的有機(jī)硅制備出兼有阻燃作用的含硅大分子相容劑，依靠其增容性來增加無鹵阻燃聚烯烴材料的界面粘結(jié)力，利用其協(xié)效阻燃性來進(jìn)一步提高材料的阻燃性能，提供一種用于無鹵阻燃聚烯烴材料的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑。
[0005]本發(fā)明用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑，其以質(zhì)量組分計(jì)為:`[0006]
線性低密度聚乙烯100份，
乙烯-辛烯丼.聚物5-10份,
機(jī)5-10份，
馬來酸If1-2.5汾，
過氧化—.#?Λ?苯0.05-0.1份，
[0007]四β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3~0.5份。
[0008]其中所述的有機(jī)硅中SiO2含量超過75%。
[0009]上述用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行:
[0010]首先將有機(jī)硅與乙烯-辛烯共聚物按照1:1的比例在密煉機(jī)中熔融共混后取出共混物料，然后將所得共混物、線性低密度聚乙烯、馬來酸酐、過氧化二異丙苯、四β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯通過高速混合機(jī)混合后，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得含硅大分子相容劑。
[0011]上述用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的制備方法，其中雙螺桿擠出工藝為:一區(qū) 130°c~140°C、二區(qū) 150°C~160°C、三區(qū) 170°C~180°C、四區(qū) 180°C~190°C，螺桿轉(zhuǎn)速400~600r/min，喂料頻率25~35Hz。
[0012]上述具有阻燃作用的含硅大分子相容劑在無鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用，其組分
以質(zhì)量份數(shù)計(jì)為:
[0013]
乙錄-醋酸乙烯_ (.EVA)20~30份
線性低密度聚乙烯(PB)0~10份
乙烯-辛烯共聚物(POE)(MO #
無崗附燃劑5(K60份
含lit大分子相容劃5~20份
[0014]其中線性低密度聚乙烯，熔體流動速率為1.6~2g/10min。
[0015]其中所述的所述的乙烯-辛烯共聚物,熔體流動速率為I~10g/10min。
`[0016]其中所述的有機(jī)硅，相對分子量1000~8000，帶有反應(yīng)性基團(tuán)，例如雙鍵。
[0017]其中所述的乙烯-醋酸乙烯酯，熔體流動速率為2~3g/10min。
[0018]其中所述的無鹵阻燃劑，選自氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或兩種混合物。
[0019]本發(fā)明的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑在無鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用，其使用制備方法按照下述步驟進(jìn)行:
[0020]將乙烯-醋酸乙烯酯、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、無鹵阻燃劑、含硅大分子相容劑按比例稱取，在密煉機(jī)130°C~150°C中以50~100轉(zhuǎn)/分熔融共混5~lOmin，出料。
[0021]本發(fā)明的用于無鹵阻燃聚烯烴材料的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑為反應(yīng)型相容劑，不僅能改善無鹵阻燃聚烯烴材料的力學(xué)性能，而且能進(jìn)一步提高材料的阻燃性能。本發(fā)明的含硅大分子相容劑使得無鹵阻燃聚烯烴材料的力學(xué)性能是僅采用無鹵阻燃劑阻燃聚烯烴材料的力學(xué)性能的0.1~7.3倍，氧指數(shù)提高I~8個百分點(diǎn)。
[0022]本發(fā)明的含娃大分子相容劑阻燃機(jī)理:有機(jī)娃燃燒時產(chǎn)生的娃灰(主要成分SiO2)在燃燒殘留炭層中可延緩材料的熱降解速率，提高燃燒殘?zhí)柯?。?dāng)與其它阻燃劑共同使用時，在燃燒過程中將會與基體樹脂、其它阻燃劑的熱分解產(chǎn)物發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)形成具有一定隔質(zhì)隔熱作用的玻璃態(tài)無機(jī)絕緣層，從而抑制內(nèi)部材料的熱降解、防止熔滴產(chǎn)生。
【具體實(shí)施方式】
[0023](I)本發(fā)明所述的線性低密度聚乙烯，熔體流動速率為1.6~2g/10min，例如中原石油化工有限公司生產(chǎn)的DFDC-7050牌號。[0024](2)本發(fā)明所述的所述的乙烯-辛烯共聚物，熔體流動速率為I~10g/10min,例如美國杜邦生產(chǎn)的8999牌號。
[0025](3)本發(fā)明所述的有機(jī)硅，相對分子量1000~8000，帶有反應(yīng)性基團(tuán)，例如雙鍵，由廣州天賜有機(jī)硅科技有限公司提供。
[0026](4)本發(fā)明所述的馬來酸酐，由國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供，分析級。
[0027](5)本發(fā)明所述的過氧化二異丙苯，由南京瑞軒化工實(shí)業(yè)有限公司提供，試劑級。
[0028](6)本發(fā)明所述的四β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，由北京市華輝化工廠提供，工業(yè)級。
[0029](7)本發(fā)明所述的乙烯-醋酸乙烯酯,熔體流動速率為2~3g/10min,例如美國杜邦生產(chǎn)的265牌號。
[0030](8)本發(fā)明所述的無鹵阻燃劑，選自氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或兩種混合物，由新鄉(xiāng)市錦盛新材料有限公司提供。
[0031](9)本發(fā)明所述的含硅大分子相容劑，馬來酸酐接枝率0.8%~1.2%，有機(jī)硅反應(yīng)性接枝率15%~30%。
[0032]下面的實(shí)施實(shí)例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
[0033]實(shí)施例采用兩種大分子相容劑，其組成配比分別為:
[0034]表1
[0035]
【權(quán)利要求】
1.用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑，其特征在于其以質(zhì)量組分計(jì)為: 線性低密度聚乙烯100份， 乙烯-辛烯共聚物5 10份，有機(jī)娃5~10份， 馬來酸酐廣2.5份， 過氧化二異丙苯0.05^0.1份， 四β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3、.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑，其特征在于其中所述的有機(jī)硅中硅含量以SiO2計(jì)超過75%。
3.權(quán)利要求1所述的用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的制備方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行: 首先將有機(jī)硅與乙烯-辛烯共聚物按照1:1的比例在密煉機(jī)中熔融共混后取出共混物料，然后將所得共混物、線性低密度聚乙烯、馬來酸酐、過氧化二異丙苯、四β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯通過高速混合機(jī)混合后，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得含硅大分子相容劑。
4.權(quán)利要求1所述的用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的在無鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用，其特征在于其組分以質(zhì)量份數(shù)計(jì)為: 乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)20~30份 線性低密度聚乙烯(PE) (TlO份 乙烯-辛烯共聚物(POE)(TlO份無鹵阻燃劑50-60份 含娃大分子相容劑5~20份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于無鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的在無鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用，其特征在于 其中所述的無鹵阻燃劑，選自氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或兩種混合物。
【文檔編號】C08K5/134GK103483660SQ201310405618
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】李錦春, 錢鵬菲, 葛麗麗, 鄒國享, 張鑫 申請人:常州大學(xué)