[发明专利]无卤膨胀阻燃EVA专用料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料改性技术领域，具体是电线电缆护套料、玩具、包装用无卤阻燃EVA专用料及其制备方法。

背景技术

随着高分子材料应用的快速增长以及经济的迅速发展，人们对阻燃EVA材料的要求在不断提高，特别是通讯行业用电线电缆料、儿童玩具用材料对阻燃性能和力学性能有了更高的要求。现有的阻燃材料大多加入了大量的无机阻燃剂，对材料的物理力学性能造成了较大的损失，从而限制了其在电子线、儿童玩具等领域的使用。经过多年的研究，膨胀阻燃剂因其高效的阻燃性能而快速发展。但是目前市场上用的膨胀阻燃剂大多采用具有酸源、炭源、气源功能的物质进行复配，配比及混合工艺会影响这些复配阻燃剂的协同效果，导致配方及操作工艺复杂。因此，选用集酸源、炭源、气源于一体的复合阻燃剂开发既具有优异的力学性能又具有理想的阻燃效果的无卤膨胀阻燃EVA专用料，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的提供一种无卤膨胀阻燃EVA专用料及其制备方法，本发明选用复合阻燃剂及采用独特的纳米复合技术，制备的膨胀阻燃EVA专用料，既具有优异的阻燃性能，又具有理想的物理力学性能、抗化学腐蚀，绿色环保，该阻燃EVA专用料生产工艺简单，质量稳定。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，无卤膨胀阻燃EVA专用料，由以下质量百分比的各组分组成：

乙烯-乙酸乙烯树脂(EVA)             55～70%；

复合膨胀阻燃剂                     15～30%；

多壁碳纳米管                       0.1～3%；

相容剂                             5～10%；

抗氧剂                             0.1～1%；

润滑剂                             0.1～2%。

进一步地，所述复合膨胀阻燃剂的结构式为：

。

进一步地，所述EVA树脂中乙酸乙烯（VA）的质量百分比26～33%。

进一步地，所述多壁碳纳米管纯度大于90%，多壁碳纳米管直径为5～50 nm。

进一步地，所述相容剂为PE-g-MAH（马来酸酐接枝聚乙烯）、EVA-g-MAH（马来酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯共聚物）、POE-g-MAH（马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物）中的任意一种或任意两种混合物或三种混合物。

进一步地，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂CA中的任意一种或任意两种混合物或三种混合物。

进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、白油、固体石蜡中的任意一种或任意两种混合物或三种混合物。

上述无卤膨胀阻燃EVA专用料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将配方量的复合膨胀阻燃剂、EVA树脂和润滑剂加入高速混合机中，于40-60℃下搅拌15-30min，充分混匀；

（2）高速混合机中继续加入配方量的多壁碳纳米管、相容剂、抗氧剂，继续搅拌至混合均匀后，烘干，烘干温度为60-80℃；

（3）混匀烘干的物料经双螺杆挤出机挤出造粒，双螺杆挤出机转速为80-200 rpm，双螺杆挤出机长径比为30-45，双螺杆挤出机螺杆各区挤出温度设定为（℃）90,120,140,140,150,150,150,150,150,140。物料经熔融、塑化、挤出成型、定型、冷却牵引、造粒，得到无卤膨胀阻燃EVA专用料。

进一步地，所述高速混合机的搅拌速度设定为150-500rpm。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

    1. 本发明选用的复合膨胀阻燃剂，复合膨胀阻燃剂为磷氮大分子结构，该阻燃剂磷含量为16～22%，氮含量>25%，平均粒径<10 μm，分解温度（℃）>300，是集三源于一体的复合体系，符合ROHS要求，具有添加方便、与树脂相容性好、阻燃效率高的特点。复合膨胀阻燃剂分子结构是磷氮大分子，集酸源、炭源、气源于一体，高效阻燃，填充后对阻燃EVA专用料的力学性能影响小；复合膨胀阻燃剂因磷氮含量高，在燃烧过程中产生膨胀炭层具有较好的隔热、隔氧效果，并且低烟、无毒、无熔滴，是一种绿色环保高性能阻燃剂，符合ROSH指令。