[发明专利]一种高强度无卤阻燃聚烯烃材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度无卤阻燃聚烯烃材料的制备方法，属于聚烯烃材料制备技术领域。本发明将镁铝水滑石与乙醇水溶液混合分散得到水滑石悬浮液，以单十二烷基磷酸甲酯盐与水滑石悬浮液在酸性条件下加热反应，掺入木石纤维，得到混炼胶，木质素达到玻璃态，软化并在高压下产生流动，此时木质素具有很强的粘合能力，使聚烯烃材料的力学性能得到提高；本发明中水滑石粒径较小，在聚合物中可达到纳米级分散，所得材料实际是一种水滑石—聚乙烯纳米复合材料，使镁铝水滑石插层疏水浸油，形成结合紧密的复合材料，在燃烧过程中，这些过程都将吸收大量的热量并稀释氧气的浓度，促进聚合物的成炭，形成碳网，从而提高聚烯烃材料阻燃性能，应用前景广阔。

技术领域

本发明公开了一种高强度无卤阻燃聚烯烃材料的制备方法，属于聚烯烃材料制备技术领域。

背景技术

聚烯烃指乙烯、丙烯或高级烯烃的聚合物总称，由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到。

由于原料丰富，价格低廉，容易加工成型，综合性能优良，因此是一类产量最大 ，应用十分广泛的高分子材料。其中以聚乙烯、聚丙烯最为重要。主要品种有聚乙烯以及以乙烯为基础的一些共聚物，如乙烯-醋酸乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸或丙烯酸酯的共聚物，还有聚丙烯和一些丙烯共聚物、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯、环烯烃聚合物。

另有产量较小的高级烯烃聚合物如：聚1-丁烯，1-丁烯的聚合物。主要以气相聚合制备。熔融温度135℃，常温放置能发生晶型转变。可用挤出、吹塑和注射等工艺加工成管、板、薄膜及纤维。由于其耐蠕变和耐应力开裂性能突出，常作－25～100℃下使用的管道材料。聚4-甲基-1-戊烯，4-甲基-1-戊烯的聚合物。以定向聚合方法制备。熔融温度约240℃，为最轻的高分子，透明度高，绝缘性、耐腐蚀性好，透气率高（为聚乙烯的10倍），但耐冲击、应力开裂和光氧老化性能较差。可用注射和挤出方法加工。用于制造光学仪器、化学和医疗器具、电子器件和绝缘材料、气体分离膜和包装材料、纤维等。目前常见的聚烯烃材料存在阻燃性能差、添加阻燃效果成分后会损害聚烯烃材料力学强度的缺陷。因此，发明一种强度高且阻燃效果好的聚烯烃材料对聚烯烃材料制备技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对聚烯烃材料阻燃性能差、添加具有阻燃效果的成分后会损害聚烯烃材料的力学强度的缺陷，提供了一种高强度无卤阻燃聚烯烃材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种高强度无卤阻燃聚烯烃材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）将600～700mL乙醇水溶液加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶转移至水浴锅中，加热升温，向三口烧瓶中加入30～35g镁铝水滑石，启动磁力搅拌器，搅拌混合，得到分散均匀的水滑石悬浮液；

（2）将70～80g单十二烷基磷酸甲酯钾放入上述水滑石悬浮液中，搅拌混合，用盐酸调节水滑石悬浮液pH，加热升温，搅拌反应，得到白色浆液，将白色浆液置于真空抽滤机中抽滤后，去除滤液分离得到湿的白色粉末，将白色粉末用无水乙醇洗涤后置于烘箱中，干燥，得到有机改性水滑石；

（3）将芦苇放入粉碎机中粉碎，过筛得到芦苇粉末，将芦苇粉末置于烘箱中，加热升温，干燥，得到干燥后的芦苇粉末，将干燥后的芦苇粉末、有机改性水滑石、乙酸乙酯混合，置于高速分散机，高速分散得到分散浆料；

（4）将分散浆料置于真空抽滤机中抽滤，去除滤液分离得到木石纤维，取150～170g高密度聚乙烯母料颗粒放入烘箱中，加热升温，预热后，放入炼胶机中熔炼，待聚乙烯母料完全熔融后掺入60～65g木石纤维，得到混炼胶；

（5）将混炼胶转移至密炼机中，向混炼胶掺入40～50g乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，密炼后挤出至模具中，将模具放在平板硫化剂上进行硫化，硫化后冷却至室温后脱模得到高强度无卤阻燃聚烯烃材料。