[发明专利]白色环保抗静电阻燃聚乙烯材料及其制备工艺

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，公开了一种白色环保抗静电阻燃聚乙烯材料及其制备工艺。其主要技术特征为：在高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物中添加导电钛白粉、铝掺杂氧化锌、阻燃剂、增韧剂、碳酸钙粉、抗氧剂、相容剂、分散剂，各组分经双螺杆挤出机混合后挤出，经过多孔模具、旋转飞刀切粒、颗粒水冷、高速旋转甩干、风冷降温冷却、进行包装后得到白色环保抗静电阻燃聚乙烯材料。本发明提供的白色环保抗静电阻燃聚乙烯材料，导电钛白粉、铝掺杂氧化锌的使用使材料抗静电的同时，对阻燃剂具有协同作用效果。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种白色环保抗静电阻燃聚乙烯材料及其制备工艺。

背景技术

聚乙烯(polyethylene，简称PE)是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。高密度聚乙烯是一种白色粉末颗粒状产品，无毒、无味，密度在0.940～0.976 g/cm3范围内；结晶度为80%～90%，软化点为125～135℃，使用温度可达100℃；熔化温度120~160℃。它具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好。介电性能，耐环境应力开裂性亦较好。硬度、拉伸强度和蠕变性优于低密度聚乙烯；耐磨性、电绝缘性、韧性及耐寒性均较好，但与低密度绝缘性比较略差些；化学稳定性好，在室温条件下，不溶于任何有机溶剂，耐酸、碱和各种盐类的腐蚀；高密度聚乙烯树脂可采用注射、挤出、吹塑和旋转成型等方法成型塑料制品。采用注射成型可成型出各种类型的容器、工业配件、医用品、玩具、壳体、瓶塞和护罩等制品。采用吹塑成型可成型各种中空容器、超薄型薄膜等。采用挤出成型可成型管材、拉伸条带、捆扎带、单丝、电线和电缆护套等领域，但由于聚乙烯聚乙烯本身结构特性，导致其制品易燃烧，表面容易电荷积聚形成静电。由于聚乙烯材料本身不具备阻燃抗静电性能，限制了聚乙烯材料在工程材料等的使用。现有技术中通常在聚乙烯材料中加入抗静电剂、阻燃剂等，为满足阻燃抗静电要求一般添加导电材料为碳黑或炭纳米管，添加阻燃材料为溴系或磷系阻燃剂，这使材料的颜色为单一的黑色，溴系或磷系阻燃剂在生产或使用过程可能产生有毒物质不具环保性，这就限制了聚乙烯材料在工程材料中应用，另外导电及阻燃材料的添加对材料的强度和韧性也造成了一定的破坏，降低了材料使用过程的安全性。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题就是提供一种白色环保抗静电阻燃聚乙烯材料。

为解决上述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为，白色环保抗静电阻燃聚乙烯材料包括下列重量份的组分：

高密度聚乙烯 50——60重量份

低密度聚乙烯 20——30重量份

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 5——10重量份

导电钛白粉 5——8重量份

铝掺杂氧化锌 5——6重量份

阻燃剂 10——15重量份

增韧剂 3——5重量份

碳酸钙粉 4——6重量份

抗氧剂 0.2——0.4重量份

相容剂 3——8重量份

分散剂 0.5——1.5重量份。

其附加技术特征为：

所述的高密度聚乙烯为PE100级管道专用高密度聚乙烯；

所述的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的 醋酸乙烯含量在12％一24％；

所述的导电钛白粉颜色为白色，粒径0.27-5.15μm，吸油量70gr/100gr，纯度90-95%；

所述的铝掺杂氧化锌为白色，粒径20-30nm，比表面积30-50㎡，电阻小于12Ω.cm；

所述的阻燃剂为氮-磷协同无卤环保高效阻燃剂，氮-磷协同无卤环保高效阻燃剂为焦磷酸哌嗪（JNP-2），其为白色粉末，其氮含量≥19%，磷含量≥17%；

所述的增韧剂为聚烯烃弹性体，密度为0.87g/cm3，熔体质量流动速率为5.0g/10min；