[发明专利]一种阻燃聚乙烯母粒及其制备方法

说明书

本发明涉及一种阻燃聚乙烯母粒及其制备方法，属于塑料母粒技术领域，称取如下重量份原料：100份线性低密度聚乙烯，10份低密度聚乙烯，1份抗氧剂，30份填料；将称取的原料混合均匀，加入双螺杆挤出机中，共混、挤出，之后进行拉条、切粒，制得阻燃聚乙烯母粒；该填料为负载有聚磷酸铵的初料，初料本身的高通孔率和高层间距能够为聚磷酸铵提供负载位点，加大聚磷酸铵的承载量，进而使得制备出的填料既能充当塑料用填料，又具有阻燃功能，而且对塑料本身的力学性能影响较小，不会导致填料、阻燃助剂等过量，降低塑料的力学性能。

技术领域

本发明属于塑料母粒技术领域，具体地，涉及一种阻燃聚乙烯母粒及其制备方法。

背景技术

聚乙烯是目前产量最大、应用最广的塑料品种之一，约占世界塑料总产量的35％，其中低密度聚乙烯、高密度聚乙烯以及线型低密度聚乙烯，三者均属于热塑性通用塑料。

母粒一般是由载体树脂、各种填料和各种助剂组成的。母粒中助剂的限度或填料的含量比实际塑料制品中的需要量要高数倍至十几倍。现有的聚乙烯母粒都是由聚乙烯本体与填料及助剂一起熔融切粒而成，然后母粒再与其它塑料进行再加工，提高塑料件的机械性能。但是填料等加入量过高会带来母粒自身力学性能下降的问题，而且在保障聚乙烯母粒力学性能的同时赋予其阻燃性也是需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种阻燃聚乙烯母粒及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种阻燃聚乙烯母粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1、将十二烷基三甲基溴化铵加入无水乙醇中，45-50℃水浴加热并磁力搅拌30min，制得溶液a；将钠基膨润土分散在去离子水中，室温下磁力搅拌24h，制得浆液，将溶液a滴加至浆液中，升温至65℃，磁力搅拌24h，过滤，将滤渣用无水乙醇洗涤三次后用去离子水洗涤，直至无溴离子，烘干，研磨，制得处理后的膨润土，之后煅烧，制得初料，控制十二烷基三甲基溴化铵和无水乙醇的用量比为5.5-10g∶100mL，钠基膨润土和去离子水的用量比为10-20g∶500mL，溶液a和浆液的体积比为1∶5；

步骤S1中将配置成的溶液a，即十二烷基三甲基溴化铵的乙醇溶液，滴加至钠基膨润土浆液中，钠基膨润土本身具有微孔网络结构，导致其比表面积增大，提高了吸附性能，而通过十二烷基三甲基溴化铵对钠基膨润土进行改性，能够在钠基膨润土的层间进行排布，扩大层间距，进一步扩大其比表面积，之后煅烧，除去有机物，制得具有高通孔率和高层间距的初料，具有优异的吸附性能；

步骤S2、将磷酸加入三口烧瓶中，磁力搅拌并置于油浴中，升温至65-70℃，加入尿素，匀速搅拌并以3-5℃/min的升温速率升温至130℃，加入初料，保温并反应10min，制得产物，将产物在200-210℃下固化2h，粉碎、研磨，制得填料，控制磷酸和尿素的摩尔比为1∶1.5-2，初料的用量为磷酸和尿素重量和的10倍；

步骤S2中磷酸和尿素反应，生成一种含有磷和氮元素的阻燃剂，不添加卤素，符合环保的要求，之后加入初料，制得填料，该填料为负载有聚磷酸铵的初料，初料本身的高通孔率和高层间距能够为聚磷酸铵提供负载位点，加大聚磷酸铵的承载量，进而使得制备出的填料既能充当塑料用填料，又具有阻燃功能。

步骤S3、称取如下重量份原料：100-120份线性低密度聚乙烯，10-30份低密度聚乙烯，1-1.5份抗氧剂，30-50份填料；

步骤S4、将步骤S3中称取的原料混合均匀，加入双螺杆挤出机中，共混、挤出，之后进行拉条、切粒，制得阻燃聚乙烯母粒。

进一步地：步骤S4中共混、挤出的条件为：控制共混温度为200-250℃，螺杆转速为200r/min。

进一步地：所述钠基膨润土的阳离子交换容量为76.4meq/100g⁵⁰。