[发明专利]一种用于塑料编织袋的无卤阻燃母料

说明书

技术领域

本发明属于材料助剂领域，具体是涉及一种用于塑料编织袋的无卤阻燃母料。

背景技术

聚乙烯广泛应用于塑料包装材料、发泡材料、编织布材料、电缆线包覆材料等多个方面。塑料编织袋是指以聚乙烯(PE)树脂为主要原料，经挤出成膜、切割、拉伸成扁丝，再经织造、制袋而成的产品。但聚乙烯的氧指数只有18.5，属于易燃材料，这限制了其应用。为了提高聚乙烯材料的阻燃性，传统上一般添加含卤阻燃剂以及三氧化二锑等阻燃增效剂，这种阻燃剂在燃烧时会释放大量有毒的卤化氢气体，烟雾大，会给环境以及人身安全造成极大的损害。

现在各国均已限制卤系阻燃剂的使用，转而采用更加环保的磷系、氮系、硅系以及无机阻燃剂进行阻燃改性。国内也以开发出磷系、磷-氮系、磷-硅系阻燃体系，并已经形成规模，但是普通磷-氮系阻燃剂为聚磷酸酯、季戊四醇以及三聚氰胺的三元复合阻燃剂，添加量大于30％时，才能达到V-0级的效果。无机阻燃剂如红磷、氢氧化镁、氢氧化铝等无机阻燃剂需要添加量在50％以上时才有阻燃效果，且阻燃效率比较低。而添加大量的阻燃剂对聚乙烯改性料的力学性能影响比较大。

氢氧化镁、氢氧化铝作为兼具填充、阻燃、消烟功能的清洁型无机阻燃剂是一个很有前途的替代，氢氧化物在燃烧时可以释放出水分，当材料遇火燃烧时，能够吸收燃烧放出的热量，产生水及氧化物，对聚合物有一定的炭化作用，形成一个保护层，起到阻燃作用，同时抑制材料燃烧和烟雾的产生，并达到无卤、无毒、低烟的目的，尤其是氢氧化镁作为阻燃剂，具有较高的分解温度。由于氢氧化镁无卤阻燃剂只有在加填量达到50％以上时才能够达到阻燃聚合物的作用，这导致聚合物材料的力学性能，尤其是韧性和强度大幅度降低。

因此，开发新型阻燃体系就显得尤为重要。本发明提出一种用于塑料编织袋的无卤阻燃母料，作为添加剂添加到塑料编织袋中，制备具有优异阻燃性能的塑料编织袋。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种用于塑料编织袋的无卤阻燃母料。将发明的无卤阻燃母料在制备塑编带时添加到原料中，克服了传统卤系阻燃聚乙烯材料对环境的污染和对人体的危害，无毒绿色环保。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案，一种用于塑料编织袋的无卤阻燃母料，其特征在于，它由下列原料按照重量份配比制成：

所述的复合阻燃剂为聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)和有机硅类阻燃剂、纳米蒙脱土复合而成。

所述的相容剂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-MAH)、聚乙烯接枝马来酸酐(PE-MAH)、乙丙共聚物接枝马来酸酐(PE-PP-MAH)、聚丙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯和乙烯-醋酸乙烯接枝丙烯酸缩水甘油酯中的一种。

所述的偶联剂为乙烯基三乙甲基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、KH570、KH171、KU550、钛酸酯偶联剂中的一种。

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂2246、亚磷酸三苯酯(TPP)、对亚硝基二苯胺(MDPA)中的一种。

所述的润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬质酸钙、硬脂酸锌、石蜡、氯化聚乙烯蜡、单硬脂酸甘油酯、芥酸酰胺、油酸酰胺中的一种。

本发明采用的阻燃剂为聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)和有机硅类阻燃剂、纳米蒙脱土复合而成。，为了增加阻燃剂与聚乙烯的界面结合力，需要加入适量的偶联剂，本发明采用的偶联剂为硅烷偶联剂，同时需要氨基硅油后，可以提高阻燃剂的阻燃性能，同时提高PE的加工性能；但加入阻燃剂和偶联剂的同时，会使聚乙烯的拉伸强度和弹性模量大幅度提高，但韧性大幅降低，因此需要添加适量的相容剂，以平衡材料的综合性能。

一种用于塑料编织袋的无卤阻燃母料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)混料干燥：将所有物料投入到高速混合机中混合均匀，然后干燥，干燥温度控制在85～105℃，时间控制在20～60min。

2)熔融挤出：将步骤(1)制得的原料送入挤出机，经过料筒加热和螺杆与机筒的相互剪切作用后，在几乎完全塑化的状态下成为熔融状态，经双螺杆挤出得到用于塑料编织袋的无卤阻燃母料。其工作条件为：温度为240～245℃，螺杆转速为440r/min；然后将半成品进行拉条、冷却、干燥、造粒，其中冷却过程中冷却水的温度保持在45～55℃。

综上所述，本发明所述的一种用于塑料编织袋的无卤阻燃母料，其有益效果在于：