硅氮阻燃改性聚乙烯材料及其制备方法

硅氮阻燃改性聚乙烯材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种硅氮阻燃改性聚乙烯材料及其制备方法。

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。硅氮阻燃剂作为阻燃剂的后起之秀，目前已经得到很好的发展与应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种环保阻燃效果好和具有良好耐热性、加工性的氮阻燃改性聚乙烯材料及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：硅氮阻燃改性聚乙烯材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯50%～80%、硅氮阻燃剂12%～20%、相容剂5%～10%、稳定剂2%～5%、分散剂0.5%～2%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的硅氮阻燃剂为含硅氮聚合物聚醚多元醇。

所述的相容剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（E-MA-GMA）、马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）、马来酸酐接杆乙烯-辛烯共聚物（POE-g-MAH）、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物（EPDM-g-MAH）中的一种。

所述的稳定剂为水滑石、硬脂酸钙、硬脂酸稀土、钙/锌复合稳定剂中的一种。

所述的分散剂为聚乙烯蜡、聚丙蜡、OP蜡中的一种。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

上述的硅氮阻燃改性聚乙烯材料的制备方法，包括以下步骤：按重量配比将各组分加入转速在1000转/分钟以上的高速混合机中充分混合15～30分钟，然后将混合好的物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在180℃～230℃，螺杆转速为150～600转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装即得本发明的硅氮阻燃改性聚乙烯材料。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明采用添加硅氮阻燃剂共混制得的硅氮阻燃改性聚乙烯材料，不仅具有优异的阻燃性（氧指数为31以上），达到UL94-0阻燃级标准，而且低烟，无毒，防熔滴，环境友好，阻燃效果持久，燃烧发热值低，同时还能改善材料的加工性能、机械性能、耐热性能等，具有很好的实用价值。

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：

一种硅氮阻燃改性聚乙烯材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯68%、硅氮阻燃剂18%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物（E-MA-GMA）8%、水滑石4%、聚乙烯蜡1.5%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%。其中，所述的硅氮阻燃剂为含硅氮聚合物聚醚多元醇。

制备方法：按重量配比将各组分加入转速在1000转/分钟以上的高速混合机中充分混合15～30分钟，然后将混合好的物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在180℃～230℃，螺杆转速为150～600转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装即得本发明的硅氮阻燃改性聚乙烯材料。

实施例2：

一种硅氮阻燃改性聚乙烯材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯78%、硅氮阻燃剂12%、马来酸酐接枝聚乙烯（PE-g-MAH）5%、硬脂酸稀土3%、OP蜡1%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物1%。其中，所述的硅氮阻燃剂为含硅氮聚合物聚醚多元醇。

制备方法：按重量配比将各组分加入转速在1000转/分钟以上的高速混合机中充分混合15～30分钟，然后将混合好的物料加入双螺杆挤出机充分熔融共混，熔融温度控制在180℃～230℃，螺杆转速为150～600转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10～15分钟，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装即得本发明的硅氮阻燃改性聚乙烯材料。