一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料及其制備方法。本發明的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其組分按質量百分數配比為：聚乙烯50%～80%、阻燃劑20%～35%、協同阻燃劑5%～8%、納米碳酸鈣3%～8%、抗靜電劑0.1%～1%、偶聯劑0.1%～1%、分散劑0.1%～1%、抗氧劑0.1%～1%、光穩定劑0.1%～1%。本發明的有益效果是，本發明通過采用共混改性的方式、經雙螺桿擠出造粒的方法，獲得的阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其拉伸強度為12.5～13.8MPa、伸長率為280%～360%、懸臂梁缺口沖擊強度為31～34kJ/m2、表面電阻為107～109Ω·m、材料氧指數為30～33，阻燃級別達到UL94-0標準，納米碳酸鈣的加入在保持良好的沖擊韌性的同時，還能明顯提高材料拉伸強度，并且對抗靜電性能有促進作用，而對阻燃性能無明顯影響。
【專利說明】一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料【技術領域】，具體地說是一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚乙烯(PE)具有良好的化學穩定性、耐穿刺性和沖擊性能，特別是耐低溫性能好，脆化溫度一般可達_50°C以下。PE的加工性能很好，加工溫度范圍寬。但PE塑料也有拉伸強度較低、抗蠕變性不好、耐環境應力開裂性不好、耐熱性不高及易燃等缺點，故將PE塑料應用于礦井時，尚需對其進行必要的改性處理，使其在保持優良物理機械性能的同時，還應具有阻燃和抗靜電性能。聚乙烯塑料氧指數只有17左右，表明聚乙烯極易燃燒，要獲得符合要求的阻燃塑料，就需要對塑料進行阻燃改性處理。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于提供一種阻燃效果好、抗靜電性能高的阻燃抗靜電聚乙烯塑料及其制備方法。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯50%~80%、阻燃劑20%~35%、協同阻燃劑5%~8%、納米碳酸鈣3%~8%、抗靜電劑0.1%~1%、偶聯劑0.1%~1%、分散劑0.1%~1%、抗氧劑0.1%~1%、光穩定劑0.1%~1%。
[0005]所述的阻燃劑為膨脹型阻燃劑。
[0006]所述的協同阻燃劑為氫氧化鋁或氫氧化鎂。
[0007]所述的納米碳酸鈣的平均粒徑在5nm~20nm之間。
[0008]所述的抗靜電劑為油酸聚乙二醇酯。
[0009]所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑或鋁鈦復合偶聯劑。
[0010]所述的分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、TAS-2A分散劑、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種。
[0011]所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物。
[0012]所述的光穩定劑為受阻胺類光穩定劑。
[0013]上述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料的制備方法，包括以下步驟:
(O按重量配比稱取納米碳酸鈣和偶聯劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°C~120°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面處理好的納米碳酸鈣，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、阻燃劑、協同阻燃劑、抗靜電劑、分散劑、抗氧劑和光穩定劑，在100°C~120°C溫度下繼續混合15~20分鐘；
(2)將上述混合好的物料及時加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發明的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料。
[0014]本發明的有益效果是，本發明通過采用共混改性的方式、經雙螺桿擠出造粒的方法，獲得的阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其拉伸強度為12.5~13.8MPa、伸長率為280%~360%、懸臂梁缺口沖擊強度為31~34 kj/m2、表面電阻為IO7~IO9 Ω.πκ材料氧指數為30~33，阻燃級別達到UL94-0標準，納米碳酸鈣的加入在保持良好的沖擊韌性的同時，還能明顯提高材料拉伸強度，并且對抗靜電性能有促進作用，而對阻燃性能無明顯影響。
【具體實施方式】
[0015]下面結合具體實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0016]實施例1:
一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯62%、膨脹型阻燃劑24%、氫氧化鋁6%、納米碳酸鈣5%、油酸聚乙二醇酯0.5%、硅烷偶聯劑0.2%、聚乙烯蠟1%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.5%、受阻胺類光穩定劑0.8%。其中，所述的納米碳酸?丐的平均粒徑在5nm~20nm之間。
[0017]制備方法:(1)按重量配比稱取納米碳酸鈣和硅烷偶聯劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°C~120°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面處理好的納米碳酸鈣，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、膨脹型阻燃劑、氫氧化鋁、油酸聚乙二醇酯、聚乙烯蠟、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物和受阻胺類光穩定劑，在100°C~120°C溫度下繼續混合15~20分鐘；(2)將上述混合好的物料及時加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發明的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料。
[0018]實施例2:
一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯52%、膨脹型阻燃劑32%、氫氧化鎂8%、納米碳酸鈣5%、油酸聚乙二醇酯0.5%、鋁鈦復合偶聯劑0.2%、TAS-2A分散劑1%、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.3%、受阻胺類光穩定劑1%。其中，所述的納米碳酸鈣的平均粒徑在5n m~20nm之間。
[0019]制備方法:(1)按重量配比稱取納米碳酸鈣和鋁鈦復合偶聯劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°C~120°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面處理好的納米碳酸鈣，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、膨脹型阻燃劑、氫氧化鎂、油酸聚乙二醇酯、TAS-2A分散劑、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物和受阻胺類光穩定劑，在100°C~120°C溫度下繼續混合15~20分鐘；(2)將上述混合好的物料及時加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發明的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料。
【權利要求】
1.一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯50%~80%、阻燃劑20%~35%、協同阻燃劑5%~8%、納米碳酸鈣3%~8%、抗靜電劑0.1%~1%、偶聯劑0.1%~1%、分散劑0.1%~1%、抗氧劑0.1%~1%、光穩定劑0.1%~1%。
2.根據權利要求1所述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其特征在于，所述的阻燃劑為膨脹型阻燃劑。
3.根據權利要求1所述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其特征在于，所述的協同阻燃劑為氫氧化招或氫氧化鎂。
4.根據權利要求1所述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其特征在于，所述的納米碳酸鈣的平均粒徑在5nm~20nm之間。
5.根據權利要求1所述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其特征在于，所述的抗靜電劑為油酸聚乙二醇酯。
6.根據權利要求1所述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其特征在于，所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑或鋁鈦復合偶聯劑。
7.根據權利要求1所述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其特征在于，所述的分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、TAS-2A分散劑、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種。
8.根據權利要求1所述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其特征在于，所述的抗氧劑為受阻酚抗氧劑1010或1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物。
9.根據權利要求1所述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料，其特征在于，所述的光穩定劑為受阻胺類光穩定劑。
10.根據權利要求1所述的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)按重量配比稱取納米碳酸鈣和偶聯劑，加入高速混合器中混合均勻，溫度為100°C~120°C，混合時間為10~30分鐘，得到表面處理好的納米碳酸鈣，然后加入按重量配比稱取的聚乙烯、阻燃劑、協同阻燃劑、抗靜電劑、分散劑、抗氧劑和光穩定劑，在100°C~120°C溫度下繼續混合15~20分鐘； (2)將上述混合好的物料及時加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒、干燥，即得本發明的一種阻燃抗靜電聚乙烯塑料。
【文檔編號】C08K3/22GK103881181SQ201210557836
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年12月20日 優先權日:2012年12月20日
【發明者】不公告發明人 申請人:青島欣展塑膠有限公司