[发明专利]聚乙烯阻燃薄膜

说明书

本发明涉及阻燃聚合物，进一步讲是一种包装超细玻璃纤维棉的聚乙烯阻燃薄膜，其属于阻燃的化学组合物技术领域。

目前铁路等运输行业，对其运输工具的防塞材料有特殊的要求：在保证保温性能的前提下，采用阻燃薄膜包装，以达到防火、防尘、防吸水的效果。有一种聚乙烯阻燃薄膜，其为黑色薄膜，厚度：0.18～0.24mm，比重：2.4～2.8g/cm³。这种薄膜，点燃冒黑烟，异味大，其燃烧速率在1.75～2.4cm/分以上，其不易烫封，但易折断和破碎。因此这种阻燃薄膜不能应用于对玻璃纤维保温材料的包装。还有一种由CN1036593A专利文献所公开的可在基体上面覆盖的阻燃剂聚合物组成。该组合物的组成为：热塑性聚合物15～40％，氢氧化镁20～40％，氧化铝的三水合物10～25％，氯化石蜡烃10～20％，三氧化锑0～15％。该配方在燃烧下，形成不挥发的有机物，即在燃烧下将软化和炭化，同时维持刚性而不流动，保持其结构的完整性并阻止在该组合物下面的基体燃烧。然而这种组合物只能作为“可压成不同型状的产品，例如：颗粒，金属线外套中层，导线管，泡沫，层次结构的覆盖层……。”也就是说，这种组合物只能作为硬质塑料材料，而不能用于吹塑机，经吹塑工艺制成薄膜。

本发明的目的是要提供一种聚乙烯阻燃薄膜。构成该薄膜的组合物必须具有阻燃性能，其达到的技术指标：氧指数为26以上；45度角试验为难燃级；半透明状，厚度为0.07～0.09mm，比重为0.94g/cm³；在80℃下不变形，在-40℃下不脆、不破；热合性能好，烫封牢固；无焰燃烧烟密度D_m＝34.27，无黑烟。该薄膜的组合物要可以用于传统的吹塑加工设备，有效地制成具有表面光洁平整的柔软的该阻燃薄膜。

本发明的任务是由以下技术方案实现的：研制了一种聚乙烯阻燃薄膜。该薄膜的各组分重量比如下：

组分             重量比(份)

聚乙烯           100

十溴联苯醚       10～13

氯化石蜡-70      6～8

三氧化锑         6～8

三氧化钼         0.1～0.3

以上各组分制成超细粉末(聚乙烯除外)，按配方，经吹塑工艺制成0.07～0.09mm的半透明的表面光洁平整柔软的薄膜。

本阻燃薄膜所采用的吹塑工艺是：各组分粉末，经混合投入径长比为21∶1的吹塑机中，加热混炼，其加热各段温度梯度为：机头温度：120±2℃，前节温度：140±2℃，中节温度：170±2℃，后节温度：170±2℃。

本发明所选用的十溴联苯醚(DBDPO)作为阻燃剂，其溴含量为83.4％，在300℃是稳定的。该剂在该阻燃薄膜中作为复层表面封闭，产生一个有效的热绝缘层，使薄膜表面减少氧的渗透，从而降低聚乙烯的氧化反应速度，降低热裂解挥发物的生成速率。该剂的添加量以10～13份(重量比)效果好，此添加量一般高于其他含溴有机物类型的阻燃剂添加量，其目的就是充分发挥十溴联苯醚的表面封闭作用。

本发明所选用的氯化石蜡-70和三氧化二锑系统，可使该薄膜燃烧时生成大量不可燃气体。这些不可燃气体可以冲淡氧的供给因而降低了燃烧速率和材料温度，以致使材料温度低于引燃温度并导致自熄。本发明考虑到吹塑工艺成型的条件，对氯化石蜡-70添加量以低为宜，故选为：6～8份(重量比)，相当于4.9～6.6％，低于CN1036593A公开的10～20％一氯化石蜡烃，而吹塑效果较好。

本发明所选用0.1～0.3份(重量比)的三氧化钼，能在该薄膜燃烧时，促进在暴露区域中的吸热反应，以便使温度降低到维持燃烧的温度以下，同时抑制游离基氧化，以降低活性游离基OH的形成速率。三氧化钼可以使聚乙烯燃烧过程不形成炭黑，而生成CO和CO2，因而具有消烟作用。

本发明所选用上述四种阻燃剂在聚乙烯阻燃薄膜燃烧中经历多历程的综合协调作用，既阻止该薄膜的有焰燃烧，又抑制了黑烟的产生，至多使该薄膜保持熔融状态。