[发明专利]一种无卤阻燃聚烯烃/蒙脱土复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无卤阻燃聚烯烃材料，尤其涉及一种无卤阻燃聚烯烃/蒙脱土复合 材料及其制备方法。

背景技术

聚烯烃具有综合力学性能好、无毒质轻、耐腐蚀易加工和成本低等优点，广 泛应用于包装、建材、汽车、办公用品及日用品等行业。随着社会的进步，人们对 材料的安全性尤其是材料的阻燃性能有了更高的要求，而聚烯烃是易燃材料，燃烧 发热量大，熔滴现象严重，极易传播火焰，这使得聚烯烃的阻燃改性成为拓展其应 用的重要手段。

传统的阻燃改性方法是添加含卤的阻燃剂，但含卤的阻燃剂在燃烧时放出的 气体会危害人体健康、污染环境，因此近几年更加安全的无卤阻燃聚烯烃材料成为 研究开发的热点。

无卤阻燃技术目前也日益成熟。无卤阻燃剂主要有金属氢氧化物、磷系阻燃 剂等，但在实际应用中直接使用此类无卤阻燃剂效果并不理想，一方面阻燃剂填充 量大，影响材料性能，另一方面阻燃剂价格昂贵，不宜市场化。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种力学性能优 良、阻燃效果良好、安全无毒的无卤阻燃聚烯烃/蒙脱土复合材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种无卤阻燃聚烯烃/蒙脱土复合材料，其特征在于，该复合材料包括以下组 分及重量份数为原料：

聚烯烃                                 50-85；

聚烯烃接枝物/蒙脱土复合母粒            10-20；

含氮阻燃剂            5-30。

所述的聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯共聚 物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-已烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二 烯三元共聚物中的一种或几种。

所述的聚烯烃接枝物/蒙脱土复合母粒是由聚烯烃接枝物和处理蒙脱土预混、 造粒制得，二者重量份数为：

聚烯烃接枝物            70-80；

处理蒙脱土              20-30。

所述的聚烯烃接枝物为聚烯烃与马来酸酐、衣康酸、丙烯酸、甲基丙烯酸缩 水甘油酯(GMA)、氧化聚乙烯中的一种或几种生成的接枝率不小于0.5％的接枝 共聚物，接枝率优选0.5％～30％。

所述的聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-丙烯共聚 物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-丁烯共聚物、乙烯-已烯共聚物、乙烯-丙烯-丁二 烯三元共聚物中的一种或几种。

所述的处理蒙脱土是由蒙脱土和含氮化合物卤化氢盐通过阳离子交换制得， 二者重量份数为：

蒙脱土                        15-60；

含氮化合物卤化氢盐            40-85。

所述的蒙脱土为阳离子交换能力在45-500mequiv.100g^-1之间的原土；所述的 含氮化合物卤化氢盐包括含氮化合物溴化氢盐或含氮化合物氯化氢盐。

所述的含氮化合物包括三聚氰胺、磷酸胺、脲酸胺或脲磷酸胺，优选三聚氰 胺。

所述的含氮阻燃剂选自平均聚合度在80-5000之间的聚磷酸胺、脲磷酸盐、三 聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺、磷酸胺、硫酸胺中的一种或几种，优选聚磷酸胺。

一种无卤阻燃聚烯烃/蒙脱土复合材料的制备方法，其特征在于，该方法包括 以下步骤：

(1)处理蒙脱土的制备：

将蒙脱土分散于去离子水中，浓度为1wt％-25wt％，在50-100℃搅拌2-6小时， 加入含氮化合物卤化氢盐，蒙脱土和含氮化合物卤化氢盐的重量份数为 15-60∶40-85，在50-100℃搅拌0.5-5小时，过滤，使用大量去离子水洗涤滤饼直至 无残留卤离子，真空50℃-80℃干燥2-8小时得处理蒙脱土；

(2)聚烯烃接枝物/蒙脱土复合母粒的制备：

将聚烯烃接枝物和处理蒙脱土按重量份数70-80∶20-30预混，然后在挤出机中 挤出造粒；

(3)无卤阻燃聚烯烃/蒙脱土复合材料的制备：

将聚烯烃、聚烯烃接枝物/蒙脱土复合母粒和含氮阻燃剂按重量份数 50-85∶10-20∶5-30预混，然后在挤出机中挤出造粒，得到无卤阻燃聚烯烃/蒙脱土复 合材料。