[发明专利]无卤阻燃抗菌聚乙烯功能母粒与高性能泡沫材料及它们的制备方法

说明书

本发明提供无卤阻燃抗菌聚乙烯功能母粒与高性能泡沫材料及它们的制备方法，该聚乙烯功能母粒以质量份数计包括下述组分：低密度聚乙烯树脂20~30份、聚磷酸铵类无卤阻燃剂8~12份、抗菌剂1~3份，抗静电剂0.4~0.7份；其中，低密度聚乙烯树脂的密度为0.913~0.924g/cm³，聚磷酸铵类无卤阻燃剂的磷质量百分含量为29%~31%，氮质量百分含量15~17%，抗菌剂为银、锌及其化合物，且活性成分含量≥95%。本发明的功能母粒生产出的泡沫材料能够实现无卤阻燃，并且燃烧产物低毒，抗菌防霉，力学性能佳，其能够满足航天器装载上行的需求，环保高效。

技术领域

本发明涉及航天高分子材料技术领域，具体涉及无卤阻燃抗菌聚乙烯功能母粒与高性能泡沫材料及它们的制备方法。

技术背景

缓冲包装又称防震包装，产品从生产出来到开始使用要经过一系列的运输、保管、堆码和装卸过程，而上述过程中产品十分容易发生机械性损坏。为了防止产品遭受损坏，需要缓冲包装来减缓内装物受到的冲击和振动，减小外力的影响。

航天货运飞船有上行货物的需求，在上行过程中货物需要包装的缓冲保护；同时，航天飞船内部一般为密封、带压、温湿度适宜的环境，其特别适合细菌的滋生，因而简单的包装材料难以满足飞船上行货的各方面要求。目前，应用最为广泛的缓冲包装材料为聚氨酯泡沫，其具有良好的换成性能，但其存在原料毒性大、无卤阻燃困难、无法回收利用等问题，在货运飞船的缓冲包装应用中不够理想。

因此，我们以改善飞船包装材料为出发点，通过研究特定的无卤阻燃抗菌功能母粒，使该功能母粒与聚乙烯材料结合能够生成性能更优异的泡沫材料，该材料具有低有害气体逸出、阻燃、燃烧产物低毒、抗菌防霉等的特点，其能够满足载人航天包装材料的实际需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种无卤阻燃抗菌聚乙烯功能母粒与高性能泡沫材料及它们的制备方法，该功能母粒不仅能够有效提高泡沫材料的力学强度，同时生产出的泡沫材料能够实现无卤阻燃，并且燃烧产物低毒，抗菌防霉，其能够满足航天器装载上行的需求，绿色环保。

本发明具体的技术方案如下：

实际上，本发明涉及一种无卤阻燃抗菌聚乙烯功能母粒，所述聚乙烯功能母粒以质量份数计包括下述组分：低密度聚乙烯树脂20～30份、聚磷酸铵类无卤阻燃剂8～12份、抗菌剂1～3份，抗静电剂0.4～0.7份；其中，所述低密度聚乙烯树脂的密度为0.913～0.924g/cm³，所述聚磷酸铵类无卤阻燃剂的磷质量百分含量为29％～31％，氮质量百分含量15～17％，所述抗菌剂为银、锌及其化合物，且活性成分含量≥95％。

作为另一具体实施例，所述聚乙烯功能母粒以质量份数计包括下述组分：低密度聚乙烯树脂22～28份、聚磷酸铵类无卤阻燃剂9～10份、抗菌剂1.2～2.5 份，抗静电剂0.5～0.6份。

本发明还涉及一种如权利要求1或2所述无卤阻燃抗菌聚乙烯功能母粒的制备方法，其包括步骤：

(1)按照配比配制各组分原料；

(2)将低密度聚乙烯树脂、聚磷酸铵类无卤阻燃剂、抗菌剂和抗静电剂进行混合，混合均匀，其后于温度为210±10℃的条件下进行挤出造粒，得功能母粒。作为优选，该步骤(2)中混合后的物料的挤出速度为30～40r/min，其能够进一步提高母粒质量，提高性能稳定性。

本发明另涉及一种高性能泡沫材料，其特征在于：所述高性能泡沫材料包括以下组分：根据权利要求1～2所述的无卤阻燃抗菌聚乙烯功能母粒及低密度聚乙烯。

本发明还另涉及一种高性能泡沫材料的制备方法，其包括步骤：

(1)配置聚乙烯基料；

(2)将上述聚乙烯基料进行挤出发泡及模压处理，经冷却后，即得到片状的高性能材料；