用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒及其制備方法。本發明的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其組分按質量百分數配比為：基體樹脂10%～40%、阻燃劑40%～70%、納米碳酸鈣10%～20%、抗靜電劑3%～8%、分散劑0.5%～2%、偶聯劑0.1%～1%、抗氧劑0.1%～1%、其他添加劑0～1%。本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明制得的阻燃抗靜電母粒應用于聚乙烯管加工時，具有分散性好、使用方便、無粉塵污染和性能穩定等優點，而且所制得聚乙烯管的外觀表面良好，機械性能高，低煙無鹵阻燃效果好，可達到UL94-0阻燃級標準，抗靜電性能優良，表面電阻在107～109Ω·m。
【專利說明】用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高分子材料【技術領域】，具體地說是一種用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒及其制備方法。
【背景技術】
[0002]聚乙烯塑料管具有耐酸、耐堿、耐油、耐腐蝕、重量輕、成本低、服務年限長等優點，被廣泛應用于煤炭行業代替金屬鋼管在煤礦井下使用。但聚乙烯管極易產生靜電，靜電的積累可能導致靜電火花放電，從而可能成為井下煤塵或瓦斯爆炸的點火源，聚乙烯管還有易燃、耐壓和耐沖擊性較低的缺點。為使煤礦井下用聚乙烯管安全、可靠地替代鋼管，必須進行阻燃、抗靜電和機械性能方面的改性。目前，對聚乙烯管進行阻燃抗靜電改性，通常是在加工過程直接添加阻燃劑、抗靜電劑等助劑，但這些助劑多數為粉狀，對環境污染大，加工性差，不利于規模化生產。
【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、使用方便、性能穩定和有利于大規模化生產的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒及其制備方法。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其組分按質量百分數配比為:基體樹脂10%~40%、阻燃劑40%~70%、納米碳酸鈣10%~20%、抗靜電劑3%~ 8%、分散劑0.5%~2%、偶聯劑0.1%~1%、抗氧劑0.1%~1%、其他添加劑O~1%。
[0005]所述的基體樹脂為聚乙烯。
[0006]所述的阻燃劑為聚磷酸氨阻燃劑、磷酸酯阻燃劑、膦酸酯阻燃劑、聚硅氧烷阻燃劑中的一種。
[0007]所述的納米碳酸鈣的平均粒徑在0.1nm~20nm之間。
[0008]所述的抗靜電劑為導電炭黑、硬脂酸單甘酯、聚氧化乙烯、烷基酰胺抗靜電劑、丙三醇抗靜電劑中的一種。
[0009]所述的分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、TAS-2A、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種。
[0010]所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁鈦復合偶聯劑中的一種。
[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]所述的其他添加劑為光穩定劑及色料。
[0013]上述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒的制備方法，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基體樹脂、阻燃劑、抗靜電劑、分散劑、抗氧劑和其他添加劑，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加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒，經干燥、包裝即得本發明的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒。
[0014]本發明的有益效果是，與現有技術相比，本發明制得的阻燃抗靜電母粒應用于聚乙烯管加工時，具有分散性好、使用方便、無粉塵污染和性能穩定等優點，而且所制得聚乙烯管的外觀表面良好，機械性能高，低煙無鹵阻燃效果好，可達到UL94-0阻燃級標準，抗靜電性能優良，表面電阻在IO7~109Ω.πι。本發明通過添加納米碳酸鈣，可以在保持良好的沖擊韌性的同時，還能明顯提高拉伸強度，并且對抗靜電性能有促進作用。
【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:
一種用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯30%、聚磷酸氨阻燃劑45%、納米碳酸鈣12%、導電炭黑5%、聚乙烯蠟1.5%、硅烷偶聯劑0.5%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.5%、其他添加劑0.5%。其中，所述的納米碳酸鈣的平均粒徑在0.1nm~20nm之間，所述的其他添加劑為光穩定劑及色料。
[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、聚磷酸氨阻燃劑、導電炭黑、聚乙烯蠟、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物和其他添加劑，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加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒，經干燥、包裝即得本發明的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒。
[0018]實施例2: 一種用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯29%、磷酸酯阻燃劑40%、納米碳酸鈣20%、硬脂酸單甘酯8%、0P蠟1.5%、鈦酸酯偶聯劑0.5%、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.5%、其他添加劑0.5%。其中，所述的納米碳酸鈣的平均粒徑在0.1nm~20nm之間，所述的其他添加劑為光穩定劑及色料。
[0019]制備方法:(1)按重量配比稱取納米碳酸鈣和鈦酸酯偶聯劑，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、磷酸酯阻燃劑、硬脂酸單甘酯、OP蠟、受阻酚抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物和其他添加劑，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加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒，經干燥、包裝即得本發明的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒。
[0020]實施例3:
一種用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其組分按質量百分數配比為:聚乙烯20%、聚硅氧烷阻燃劑63%、納米碳酸鈣10%、烷基酰胺抗靜電劑5%、乙撐雙硬酯酰胺(EBS) 1.5%、鋁鈦復合偶聯劑0.2%、受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物0.3%。其中，所述的納米碳酸鈣的平均粒徑在0.1nm~20nm之間。
[0021]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、聚硅氧烷阻燃劑、烷基酰胺抗靜電劑、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)和受阻酚抗氧劑1076與亞磷酸酯類抗氧劑168的復配物，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加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒，經干燥、包裝即得本發明的用于聚乙烯管 的阻燃抗靜電母粒。
【權利要求】
1.一種用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其特征在于，其組分按質量百分數配比為:基體樹脂10%~40%、阻燃劑40%~70%、納米碳酸鈣10%~20%、抗靜電劑3%~8%、分散劑0.5%~2%、偶聯劑0.1%~1%、抗氧劑0.1%~1%、其他添加劑O~1%。
2.根據權利要求1所述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其特征在于，所述的基體樹脂為聚乙烯。
3.根據權利要求1所述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其特征在于，所述的阻燃劑為聚磷酸氨阻燃劑、磷酸酯阻燃劑、膦酸酯阻燃劑、聚硅氧烷阻燃劑中的一種。
4.根據權利要求1所述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其特征在于，所述的納米碳酸鈣的平均粒徑在0.1nm~20nm之間。
5.根據權利要求1所述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其特征在于，所述的抗靜電劑為導電炭黑、硬脂酸單甘酯、聚氧化乙烯、烷基酰胺抗靜電劑、丙三醇抗靜電劑中的一種。
6.根據權利要求1所述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其特征在于，所述的分散劑為聚乙烯蠟、EVA蠟、OP蠟、TAS-2A、乙撐雙硬酯酰胺(EBS)中的一種。
7.根據權利要求1所述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其特征在于，所述的偶聯劑為硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑、鋁鈦復合偶聯劑中的一種。
8.根據權利要求1所述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，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所述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒，其特征在于，所述的其他添加劑為光穩定劑及色料。
10.根據權利要求1所述的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒的制備方法，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基體樹脂、阻燃劑、抗靜電劑、分散劑、抗氧劑和其他添加劑，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加入雙螺桿擠出機擠出、冷卻、造粒，經干燥、包裝即得本發明的用于聚乙烯管的阻燃抗靜電母粒。
【文檔編號】C08L23/06GK103881182SQ201210557837
【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