[发明专利]阻燃聚乙烯组合物及其发泡珠粒

说明书

本发明提供了一种阻燃聚乙烯组合物，其包括：聚乙烯基础树脂、阻燃剂以及任选地抗氧剂，其中所述阻燃剂包括氧化膦与过渡金属盐形成的配合物。本发明采用具有特定熔融指数和特定密度的组分A、组分B和组分C配合使用而得到的聚乙烯基础树脂制成的发泡珠粒泡孔致密均匀，且制成的发泡珠粒成型体的压缩强度非常高；同时，将本发明提供的阻燃聚乙烯组合物与特定的阻燃剂与特定的抗静电剂配合使用时，阻燃剂和抗静电剂之间可以发生协同作用，同时提高阻燃性能和抗静电性能。由本发明的阻燃聚乙烯组合物制备的发泡珠粒具有高温抗冲击性能佳、抗静电、阻燃、工艺简便、闭孔率高、密度可控的特点。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种阻燃乙烯组合物及其发泡珠粒。

背景技术

聚乙烯(PE)是目前世界上应用最为广泛、产量及产能最大的合成树脂，年需求增长率5％。作为热塑性塑料中的第一大品种，具有质轻、无毒、耐化学腐蚀性优异等特点，广泛应用于电器、化工、食品、机械等行业。但是聚乙烯在实际应用中存在如下缺点。一方面，聚乙烯的氧指数很低，仅为17.5，属于易燃材料。聚乙烯在燃烧时，会产生严重的熔融滴落行为，这给其阻燃改性带来很大的困难。另一方面，聚乙烯的体积电阻率和表面电阻率都很高，这就使其在加工和使用过程中一旦带上静电就很难消除。以上两个缺点给聚乙烯的使用带来了很大的安全隐患。

解决聚乙烯的阻燃问题的途径是加入阻燃剂，阻燃剂主要分类两类：一种是添加型阻燃剂；另一种是反应型阻燃剂。添加型阻燃剂是指同高分子材料进行物理共混发挥阻燃作用的阻燃剂。反应型阻燃剂是通过将一些含有阻燃元素的单体参与聚合反应，使聚合物的主链或侧链中带有阻燃元素，起到阻燃的效果，因此其阻燃效果持久，而且对材料的物理力学性能影响较小，但是因为技术和价格的问题，使其推广和应用受到了很大限制。与反应型阻燃剂相比，添加型阻燃剂使用方便、价格低廉，因而是目前实现聚乙烯阻燃的常用方法，常用于聚乙烯阻燃改性的添加型阻燃剂有卤系阻燃剂、无卤阻燃剂和复合阻燃体系等。

在聚乙烯的生产、加工和应用过程中，静电产生是非常普遍的。然而，聚乙烯的体积电阻率一般在10¹⁶-10²⁰Ω·cm的范围内，静电荷产生后很难消除。这些电荷积聚容易导致加工及使用过程中，火灾、爆炸和电击等危险事故的发生。采用的方法主要有两类：一类是添加具有表面活性的抗静电剂，使其中的亲水基团增强表面吸湿性，形成一层单分子层的导电膜，从而加快静电荷的漏泄；另一类是添加具有一定导电性能的添加剂或导电树脂，利用其在塑料共混体系中形成的导电通道起抗静电效果，这种共混物称为复合型导电高分子材料或导电高分子合金。对聚乙烯而言，其体积电阻率降到10¹²Ω·cm，即已达到抗静电的要求。

然而，现有的聚乙烯树脂在制备聚乙烯发泡珠粒时存在阻燃及抗静电性能差，且经阻燃抗静电改性后，聚乙烯发泡珠粒的泡孔形貌及发泡倍率控制出现问题，影响后续模塑成型应用。因此，目前存在的问题是急需研究开发一种兼具良好的阻燃性能和抗静电性能的阻燃聚乙烯组合物及其发泡珠粒。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种阻燃聚乙烯组合物及其发泡珠粒。本发明的发明人经过深入研究后发现，采用具有特定熔融指数和特定密度的组分A、组分B和组分C配合使用而得到的聚乙烯基础树脂制成的发泡珠粒泡孔致密均匀，且制成的发泡珠粒成型体的压缩强度非常高；同时，将本发明提供的聚乙烯基础树脂与特定的阻燃剂与特定的抗静电剂配合使用时，阻燃剂和抗静电剂之间可以发生协同作用，同时提高阻燃性能和抗静电性能。由本发明的阻燃聚乙烯组合物制备的发泡珠粒具有高温抗冲击性能佳、抗静电、阻燃、工艺简便、闭孔率高、密度可控的特点。

为此，本发明第一方面提供了一种阻燃聚乙烯组合物，其包括：聚乙烯基础树脂、阻燃剂以及任选地抗氧剂，其中所述阻燃剂包括氧化膦与过渡金属盐形成的配合物。

根据本发明所述的阻燃聚乙烯组合物，所述聚乙烯基础树脂含有组分A、组分B和组分C；