本发明专利技术提供一种氢氧化镁复配阻燃剂及阻燃交联聚乙烯泡沫塑料复合材料。所述氢氧化镁复配阻燃剂包括下述成分：50-80重量份改性纳米氢氧化镁；5-10重量份红磷；5-10重量份有机硅，和5-30重量份氰尿酸三聚氰胺。本发明专利技术的阻燃交联聚乙烯泡沫塑料无卤、低烟、低毒，解决了材料阻燃与发泡不能兼顾的难题，实现了阻燃、保温和力学强度等多种性能的同步提高。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种复配阻燃剂及采用其作为原料的聚乙烯泡沫塑料复合材料。具体地说涉及一种聚乙烯泡沫用氢氧化镁复配阻燃剂及采用其作为原料的聚乙烯泡沫塑料复合材料。
技术介绍
聚乙烯发泡塑料具有缓冲性能好、密度小、热导率低、抗老化、可二次加工等特点，被广泛地应用于减震包装和建筑保温节能等领域。但由于聚乙烯本身氧指数很低，仅有17.4，而且随着密度下降，发泡塑料更易燃发生火灾，威胁住房安全。因此作为隔热保温建筑材料，对聚乙烯泡沫塑料进行阻燃改性是必须的。在聚乙烯泡沫塑料中加入阻燃剂，是提高材料阻燃性能的最常用方法。目前常采用的阻燃剂大多为含卤阻燃剂，虽然显著提高了聚乙烯泡沫塑料的阻燃效果，但是燃烧时会释放出卤化氢等有毒气体，对人体造成二次危害，因此使用受限。为满足阻燃材料低烟、无卤的要求，发达国家和国内一些高校和科研单位如浙大、中科院等率先开展了对无卤阻燃剂的研究，发现加入高填充量的无机阻燃剂如氢氧化镁对聚烯烃类塑料具有较好的阻燃效果，而且低烟、无毒，开发了一些以氢氧化镁为主体的复配阻燃体系。氢氧化镁阻燃机理是受热分解释放出结晶水，水蒸发变成蒸汽会吸收大量的热量，所生成的氧化镁覆盖在可燃物表面，同时促进碳化层的形成，阻碍了聚合物的热分解；其次，生成的水蒸汽会稀释气相中可燃物的浓度，从而降低气相中可燃物的燃烧速度。但要达到理想的阻燃效果，需要添加大量的氢氧化镁，而填充量对聚合物溶体的粘度变化有很大的影响：一方面氢氧化镁本身的流动性差，降低了填充后聚合物溶体的流动性能。另一方面由于氢氧化镁占用了高分子链间的部分自由体积，不仅导致高分子向自由体积跃迁的几率下降，而且使体系刚性增加，增大了流动阻力，从而影响材料的加工性能。现有技术出现采用改性氢氧化镁作为阻燃剂，主要是采用硅烷偶联剂来改性氢氧化镁，其能增加其与聚合物基体的相容性。但仍存在阻燃效果不是非常理想，且改性方法单一的缺陷。对于大量氢氧化镁填充的交联聚乙烯发泡体系，溶体的流动性和强度降低导致的加工性能劣化更为严重，很难获得泡粒均匀、力学性能优异的聚乙烯泡沫塑料。所以尽管国内外也有无卤阻燃剂的生产企业和厂家，但是由于加工性能、原料成本等方面的限制，目前市场上适用于聚乙烯发泡体系的无卤阻燃剂并不多见。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术提供了一种以改性纳米氢氧化镁为主体，添加红磷、有机硅、氰尿酸三聚氰胺（MCA）等阻燃协效剂的复配阻燃体系。本专利技术采用的技术方案如下：一种复配阻燃剂，包括下述成分：50-80重量份改性纳米氢氧化镁；5-10重量份红磷；5-10重量份有机硅，和5-30重量份氰尿酸三聚氰胺。所述改性纳米氢氧化镁制备方法如下，将70-80%重量的20-70nm的氢氧化镁，5-35%重量铝酸酯，2-5%重量顺丁烯二酸二甲酯混合搅拌，搅拌速度为200r/min-400r/min，搅拌时间为15-30min，搅拌混合后制得改性纳米氢氧化镁。所述改性纳米氢氧化镁为55-70重量份，红磷为5-8重量份，有机硅为5-8重量份，氰尿酸三聚氰胺为8-20重量份。所述改性纳米氢氧化镁为60重量份，红磷为6重量份，有机硅为6重量份，氰尿酸三聚氰胺为15重量份。所述红磷优选为微胶囊化红磷。所述微胶囊化红磷采用一定量的水、红磷、分散剂加入搅拌机，搅拌50分钟，再加入一定量的硼酸锌、钛白粉，搅拌制得。本专利技术还提供了一种阻燃交联聚乙烯泡沫塑料复合材料，它包括由以下原料制备而成，所述原料按重量计：聚乙烯树脂100份，如前述的复配阻燃剂30-80份，硅烷交联剂1-3份，交联促进剂0.3-0.7份，加工助剂1.5-4.5份。所述聚乙烯树脂密度为0.910-0.940，熔融指数为1.0-4.0克/10分钟；所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷中任选一种或几种。所述交联促进剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸锡、辛酸亚锡、二月桂酸二正辛基锡、月桂酸马来酸二丁基锡、苯磺酸、十二烷基苯磺酸、萘磺酸、乙酰基十 二烷基苯磺酸、二叔丁基过氧化物、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己烷、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、2，5-二甲基-2，5-双(叔丁过氧基)己炔-3、α，α-双(叔丁过氧基)二异丙苯或1，4，-双(叔丁过氧基)二异丙苯任选-种或几种。所述复配阻燃剂优选为50-60重量份。所述加工助剂包括抗氧剂、液体石蜡和交联剂等。本专利技术采用铝酸酯和顺丁烯二酸二甲酯对氢氧化镁进行改性，效果明显，提高了材料的阻燃效果。本专利技术通过调节磷、氮、硅元素在阻燃体系中的比例，优化各组分在凝聚相和气相的阻燃作用，自主研制出以纳米氢氧化镁（LN-MH）为主体的复配阻燃体系，并在聚乙烯基体中添加发泡剂等相关助剂，开发出阻燃发泡母料；然后再与低密度聚乙烯、交联剂、交联促进剂等混合，经挤出、发泡、定型制得阻燃交联聚乙烯泡沫塑料，改善了材料的加工和力学性能，提高了材料的阻燃和保温效果。本专利技术的阻燃交联聚乙烯泡沫塑料无卤、低烟、低毒。 具体实施方式以下结合具体实施例来对本专利技术作进一步说明，但本专利技术所要求保护的范围并不局限于实施例所表述的范围。下述实施例中纳米氢氧化镁改性方法如下：将20-70nm的氢氧化镁，70-80%重量，5-35%重量铝酸酯，2-5%重量顺丁烯二酸二甲酯混合搅拌，搅拌速度为200r/min-400r/min，搅拌时间为15-30min，搅拌混合后制得改性纳米氢氧化镁。微胶囊化红磷采用一定量的水、红磷、分散剂加入搅拌机，搅拌50分钟，再加入一定量的硼酸锌、钛白粉，搅拌制得。所述一定量的大小，本领域技术人员可根据需要进行常规选择。实施例1，一种复配阻燃剂，所述成分为：50重量份改性纳米氢氧化镁；6重量份红磷；6重量份有机硅，和5重量份氰尿酸三聚氰胺。实施例2，一种复配阻燃剂，所述成分为：60重量份改性纳米氢氧化镁；9重量份红磷；10重量份有机硅，和15重量份氰尿酸三聚氰胺。实施例3，一种复配阻燃剂，所述成分为：70重量份改性纳米氢氧化镁；10重量份红磷；10重量份有机硅，和20重量份氰尿酸三聚氰胺。实施例4，一种复配阻燃剂，所述成分为：80重量份改性纳米氢氧化镁；6重量份红磷；6重量份有机硅，和30重量份氰尿酸三聚氰胺。实施例5，一种复配阻燃剂，所述成分为：60重量份改性纳米氢氧化镁；8重量份红磷；8重量份有机硅，和15重量份氰尿酸三聚氰胺。实施例6，一种复配阻燃剂，所述成分为：60重量份改性纳米氢氧化镁；6重量份红磷；4重量份有机硅，和10重量份氰尿酸三聚氰胺。实施例7，一种复配阻燃剂，所述成分为：60重量份改性纳米氢氧化镁；6重量份红磷；6重量份有机硅，和15重量份氰尿酸三聚氰胺。实施例8，一种阻燃交联聚乙烯泡沫塑料复合材料，它包括由以本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种复配阻燃剂，包括下述成分：50‑80重量份改性纳米氢氧化镁；5‑10重量份红磷；5‑10重量份有机硅，和5‑30重量份氰尿酸三聚氰胺。
【技术特征摘要】
1.一种复配阻燃剂，包括下述成分：
50-80重量份改性纳米氢氧化镁；
5-10重量份红磷；
5-10重量份有机硅，和
5-30重量份氰尿酸三聚氰胺。
2.如权利要求1所述的复配阻燃剂，其中所述改性纳米氢氧化镁制备方法如下：将70-80%重量的20-70nm的氢氧化镁，5-35%重量铝酸酯，2-5%重量顺丁烯二酸二甲酯混合搅拌，搅拌速度为200r/min-400r/min，搅拌时间为15-30min，搅拌混合后制得改性纳米氢氧化镁。
3.如权利要求1-2所述的复配阻燃剂，其中所述改性纳米氢氧化镁为55-70重量份，红磷为5-8重量份，有机硅为5-8重量份，氰尿酸三聚氰胺为8-20重量份。
4.如权利要求1-3所述的复配阻燃剂，其中所述改性纳米氢氧化镁为60重量份，红磷为6重量份，有机硅为6重量份，氰尿酸三聚氰胺为15重量份。
5.如权利要求1-4所述的复配阻燃剂，其中所述红磷优选为微胶囊化红磷。
6.如权利要求1-5所述的复配阻燃剂，其中所述微胶囊化红磷采用一定量的水、红磷、分散剂加入搅拌机，搅拌50分钟，再加入一定量的硼酸锌、钛白粉，搅拌制得。
7.一种阻燃交联聚乙烯泡沫塑料复合材料，它包括由以下原料制备而成，所述原料按重量计：聚乙烯...
【专利技术属性】
技术研发人员：张道静，
申请(专利权)人：浙江鹏远新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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