一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法

一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

聚乙烯是一种质轻无毒，具有优良的电绝缘性能和耐化学腐蚀性能的热塑性材料，其价格低廉，成型加工容易，广泛应用于电器、化工、食品、机械等行业，其中应用于电线电缆行业尤甚。同时聚乙烯有耐燃性差的缺点，其制作的电缆有时在高温、发热、放电等条件下，很容易燃烧而引起火灾。因此，聚乙烯阻燃问题逐渐被重视。近年来，环保呼声日益增高，使用阻燃剂在获得综合性能优良的聚乙烯材料的同时，也要充分考虑到对环境的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无卤阻燃、低烟、无毒、高效的磷氮阻燃聚乙烯复合材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯50%～80%、磷氮阻燃剂15%～30%、阻燃增效剂3%～8%、稳定剂1%～3%、分散剂0.5%～2%、偶联剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的磷氮阻燃剂为由磷、氮、碳三大主元素合成的含磷氮酸酯类阻燃剂，其中，磷元素含量在18wt%～25wt%，氮元素含量在15wt%～30wt%，可选自多聚磷酸酯三聚氰胺盐、新戊二醇多聚磷酸酯三聚氰胺盐、螺环磷酰氯/4，4-二氨基二苯甲烷聚合型阻燃剂（PDSPB）、磷酸酯三聚氰胺盐（PPM）与磷酸酯（PEPA）复配型阻燃剂中的一种。

所述的阻燃增效剂为氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、碳酸钙、滑石粉、聚磷酸铵中的一种。

所述的稳定剂为抗紫外线剂或受阻胺光稳定剂。

所述的分散剂为聚乙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、乙撑双硬酯酰胺（EBS）中的一种。

所述的偶联剂为铝钛复合偶联剂。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

上述的一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将各组分按重量配比称好待用；

（2）将聚乙烯、磷氮阻燃剂、阻燃增效剂、稳定剂、分散剂、偶联剂和抗氧剂加入高速混合机中，充分混合10～30分钟；

（3）再将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明通过添加磷氮阻燃剂共混制得的聚乙烯复合材料，具有较好的阻燃性，达到UL94-0阻燃级标准，而且低烟，无毒，耐久性好，热稳定性高，加工性能优良。本发明提供的一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料的制备工艺简单实用和方便操作。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯65%、多聚磷酸酯三聚氰胺盐25%、氢氧化镁5%、抗紫外线剂2.5%、聚乙烯蜡1.5%、铝钛复合偶联剂0.5%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%。

制备方法：（1）将各组分按重量配比称好待用；（2）将聚乙烯、多聚磷酸酯三聚氰胺盐、氢氧化镁、抗紫外线剂、聚乙烯蜡、铝钛复合偶联剂和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物加入高速混合机中，充分混合10～30分钟；（3）再将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料。

实施例2：

一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯60%、磷酸酯三聚氰胺盐（PPM）与磷酸酯（PEPA）复配型阻燃剂30%、硼酸锌6%、受阻胺光稳定剂2%、乙撑双硬酯酰胺（EBS）1.2%、铝钛复合偶联剂0.3%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%。

制备方法：（1）将各组分按重量配比称好待用；（2）将聚乙烯、磷酸酯三聚氰胺盐（PPM）与磷酸酯（PEPA）复配型阻燃剂、硼酸锌、受阻胺光稳定剂、乙撑双硬酯酰胺（EBS）、铝钛复合偶联剂和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物加入高速混合机中，充分混合10～30分钟；（3）再将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的一种磷氮阻燃聚乙烯复合材料。