[发明专利]一种聚乙烯无卤阻燃发泡母料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种母料及其制备方法，涉及一种聚乙烯无卤阻燃发泡母料及其制备方法。

背景技术

在塑料制品的加工行业中，人们一直在寻找一种能够适应现代加工的新方法，从而达到节约时间、增加效益的目的。本着这种精神，各种功能塑料母料应运而生。塑料母料是各种塑料添加剂的浓缩物，即把塑料助剂超出常规添加量(常规约20％，母料中助剂多为50％以上)加入到载体树脂中，将其与加工助剂一起混炼或塑炼，通过双螺杆挤出机挤出造粒而成。在生产塑料产品时，直接加入母粒既解决了普通助剂分散性差、粉尘飞扬、计量不准等难题，又简化了生产工艺过程，减少对设备的磨损，节省原料，使原料混合方便、混炼质量均匀，从而提高了生产效率和产品的性能指标。和欧美国家相比，我国塑料母料的产量较低，还存在着很大的差距。目前，我国人均消费塑料量仍低于世界平均水平，塑料母料市场潜力大，发展前景广阔。

发泡母料是近年来才发展起来的一种新型的发泡塑料加工助剂，在国内的研究开始于上世纪90年代中期，它在发泡技术中具有多种功效，如助发泡、抗收缩、润滑、增塑、回弹性、增加表面光亮度等功能，具有综合提高泡沫制品性能和加工性能等优点。

塑料产品在具有各种优异应用性能的同时，却具有容易燃烧的缺点，特别是聚烯烃类塑料，塑料燃烧容易造成火灾及人员和物质的重大损失。以聚乙烯为例，其氧指数(OI)仅18左右，属易燃物，阻燃性差限制了PE在建筑、交通、电器、通讯等更多领域的应用。添加含卤族元素的卤系阻燃剂，如氯化石蜡、十溴联苯醚、四溴双酚A和三氧化二锑等是目前常用的提高材料阻燃性能的方法。但是，卤族阻燃剂在火灾发生时会释放出毒性极强的有毒腐蚀性卤化氢气体，可能造成更大危害的二次污染，因而使其应用受到很大限制。无卤，消烟已成为高分子阻燃的发展方向。和卤系阻燃剂相比，目前开发的无卤阻燃剂在阻燃性、加工性能、力学性能和价格等方面还存在着不小差距。在目前技术水平和市场情况下，卤系、低卤和无卤阻燃剂将在一定时期内处于并存的局面。

在高分子行业高速发展的今天，单一母料往往无法满足材料多方面的需要，添加多种母料进去，有时无法完全发挥各功能母料的功能，还会造成成本居高不下，因此有必要开发多功能的母料，通过一次添加，使材料具备多种功能，降低成本，简化工艺，拓宽材料的应用领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种多功能发泡母料及其制备方法，该发泡母料含无卤阻燃剂，阻燃效果良好，并且成本较低，制备工艺简单。

本发明聚乙烯无卤阻燃发泡母料的技术方案是：

制备该聚乙烯无卤阻燃发泡母料的原材料以载体树脂的重量为基准，包括：

按上述方案，所述载体树脂为LDPE(低密度聚乙烯)、LLDPE(线型低密度聚乙烯)、HDPE(高密度聚乙烯)、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)中的一种或几种的混合物，其DSC熔点为105-130℃。

按上述方案，所述分散剂为固体石蜡、硬脂酸、聚乙烯蜡中的一种或几种的混合物；所述成核剂为二氧化硅、滑石粉、二氧化钛中的一种或几种的混合物；所述填料为超细碳酸钙、超细滑石粉、硫酸钡、蒙脱土中的一种或几种的混合物。

按上述方案，所述无卤阻燃剂为氢氧化镁、氢氧化铝、聚磷酸铵中的一种或几种混合物；所述阻燃改性剂为丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油醚中的一种或几种的混合物。

按上述方案，所述有机发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)、4,4-氧代双本磺酰肼(OBSH)、二亚硝基五次甲基四胺(DPT)、偶氮二异丁腈(AIBN)中的一种或几种的混合物；所述发泡活性剂为氧化锌、氧化镁、氧化铅、柠檬酸、硬脂酸、硬脂酸锌、硬脂酸钙中的一种或几种的混合物。

本发明聚乙烯无卤阻燃发泡母料的制备方法为：

将制备聚乙烯无卤阻燃发泡母料的原材料按比例称量后，先加入高速混料机中混合，再加入开炼机中塑炼，最后通过双螺杆挤出机挤出造粒而成，原材料各组分的重量配比以载体树脂的重量为基准，为：

按上述方案，所述高速混料机中混合的工艺为40-45℃混合8-10分钟。

按上述方案，所述开炼机中塑炼时间为6-10分钟，温度为60-90℃。

按上述方案，所述双螺杆挤出机挤出工艺为：挤出机的螺杆转速为40转/分，加料速度15～20转/分，各区温度：第一段100℃，第二段110℃，第三段115℃，第四段120℃，第五段125℃，第六段120℃，机头温度115℃。