[发明专利]一种反应型聚乙烯阻燃材料及其制备方法

说明书

该发明涉及一种反应型聚乙烯阻燃材料，包括以下原料组分：聚乙烯、改性丙烯酸、改性丙烯酸羟乙酯、改性甲基丙烯酸、改性二氧化钛，改性丙烯酸由丙烯酸、纤维素、叔丁醇、甲基丙烯酸甲酯、微晶纤维素和固体超强酸催化剂反应制得，改性丙烯酸羟乙酯由丙烯酸羟乙酯、氢氧化钠、木质纤维素和淀粉反应制得，改性甲基丙烯酸由甲基丙烯酸、磷酸、尿素和草酸反应制得，改性二氧化钛由钛酸四丁酯、甘油、乙醇、丙烯酸和草酸反应制得。该发明具有优异的阻燃性能。

技术领域

该发明涉及一种反应型聚乙烯阻燃材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯因其具有优异的拉伸强度、耐低温性能、耐黄变性能、低密度、环保、生物相容性好等优势。聚乙烯被广泛应用于塑料密封袋、塑料包装袋、塑料保护性贴膜、工业化工排污管道、电线电缆管线、农用塑料薄膜、市政给排水管道等领域。

目前，常规阻燃剂在阻燃性能和化学活性需要进一步提升。该发明采用聚乙烯、改性丙烯酸、改性丙烯酸羟乙酯、改性甲基丙烯酸、改性二氧化钛制备了反应型聚乙烯阻燃材料，该方法制备的反应型聚乙烯阻燃材料具有优异的阻燃性能。

发明内容

该发明的目的在于提供一种反应型聚乙烯阻燃材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的阻燃性能。

为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。

一种反应型聚乙烯阻燃材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将钛酸四丁酯、甘油、乙醇和草酸按照质量份数比为75：2～5：87～98：4～9加入到水热反应釜中，维持水热反应温度95～110℃反应55min，将水热反应釜温度升温至180℃反应2h，产物经200℃热处理1h，300℃热处理2h，400℃热处理2h，500℃热处理2h，600℃热处理3h，产物经粉碎后，将产物和质量份数比为16～30的丙烯酸添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为135℃反应2～5h，产物经120℃、-0.07MPa减压蒸馏50min，得到改性二氧化钛；(2)、将尿素和草酸按照质量份数比为18.5～22：10～12添加至水热反应釜中，维持水热反应温度55～70℃反应34min，将质量份数比为15～18的磷酸添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为81～90℃反应1～2h，将水热反应釜温度升温至163～186℃反应2～5h，将质量份数比为8的甲基丙烯酸添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为100～110℃反应1.5～3h，产物经128℃、-0.08MPa减压蒸馏2h，得到改性甲基丙烯酸；(3)、将氢氧化钠、木质纤维素和淀粉按照质量份数比为1～4：27～34：7～16加入到水热反应釜中，维持水热反应温度为131～150℃反应1.5～4h，将质量份数比为67的丙烯酸羟乙酯添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为125～137℃反应1～3h，产物经过滤、500mL水洗涤2次、500mL乙醇洗涤2次，49℃、-0.08MPa真空干燥6min，即得到改性丙烯酸羟乙酯；(4)、将丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、微晶纤维素和固体超强酸催化剂按照质量份数比为73：2～4：2～6：0.3～1加入到水热反应釜中，维持体系温度135～143 ℃条件下反应1～3h，将质量份数比为35～41：4～9的纤维素、叔丁醇添加至水热反应釜中，维持水热反应温度为140～146℃反应1～2h，产物经过滤、500mL水洗涤2次、500mL乙醇洗涤3次，于54℃、-0.07MPa真空干燥17min，即得到改性丙烯酸；(5)、将聚乙烯、改性丙烯酸、改性丙烯酸羟乙酯、改性甲基丙烯酸、改性二氧化钛按照质量份数比为100：11～16：13～19：15～22：9～15加入到反应釜中，搅拌速度为100r/min，维持体系温度25 ℃条件下反应27min，产物经3000W高压汞灯光照5～9s，产物经高速混合机在温度176～181℃混合反应2～4min，用挤出机在温度178～186℃挤出造粒，即得到反应型聚乙烯阻燃材料。

该发明所述的反应型聚乙烯阻燃材料的制备方法，包括下列步骤：