一种聚乙烯阻燃改性母料及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种聚乙烯阻燃改性母料，以重量计，包括如下组分：高压聚乙烯100份，双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯5-9份，十溴二苯醚11-22份，氯化聚乙烯4-6份，三氧化二锑3-6份，氯化石蜡2-4份，磷酸酯1-2份。该聚乙烯阻燃改性母料具有环保、阻燃性佳、成本低、物理机械性能良好的优点，同时本发明专利技术还提出该聚乙烯阻燃改性母料的制作方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚乙烯阻燃改性母料及其制作方法。
技术介绍
塑料管材，因其特有的物理机械性能，以及应有的理化数据和技术指标，广泛地应用于高、低压电路，建筑工程，大型公共场所、矿井、港口、码头。传统的各类电线、电缆导管，因其本身材料的特点，存在着各种缺点，特别是管材的刚性、柔韧性、拉伸性能、屈伸能力、耐电压、抗电阻、烟密度和阻燃系统不完善等缺陷，难以支撑各种场合环境线路的安全保障。作为生产聚乙烯管材的母料，在阻燃改性方面，主要是通过在树脂中加入添加型阻燃剂。常使用的有含溴阻燃剂和含锑化合物，阻燃剂的添加量一般从材料的成本和保证成品的各项物理机械指标方便进行考虑。作为聚乙烯管材，基料一般采用高密度聚乙烯(低压聚乙烯)或低密度聚乙烯(高压聚乙烯)，如申请公布号CN1114607，名称为“抗静电阻燃聚乙烯管材及其制造方法”的中国专利技术专利申请中，公开了一种抗静电阻燃聚乙烯管材的配方，其配比(重量比)如下：高密度聚乙烯(HDPE)：100；十溴二苯醚(DBDPO)：15—20；三氧化二锑(Sb2O3)：8—10；水含硼酸锌(2ZnO·3B2O3·3.5H2O)：10—12；氯化聚乙烯(CPE)：17—23；抗静电剂(HKD-500)：8—10；抗静电助剂(HK-1)：8—15；碳酸钙(CaCo3)：10—15；滑石粉10—15；偶联剂(NZD-311W)：1—3。再如授权公告号CN1221604，名称为“抗静电阻燃聚乙烯复合管材及制备工艺”的中国专利技术专利申请中，公开了一种抗静电阻燃聚乙烯复合管材，其特征在于其重量组成为：含溴阻燃剂5～15％、含锑化合物3～10％、导电性碳黑5～8％、聚乙烯蜡1～3％、抗氧剂0.5～3％、余量的聚乙烯。所述聚乙烯由高密度聚乙烯和低密度聚乙烯组成，低密度聚乙烯为管材组 成总量的15～30％、高密度聚乙烯为管材组成总量的30～70％。上述专利中阻燃管材，基料主要采用低压聚乙烯，其流动性和渗透性较差，在保证合格的物理机械性能，其氧指数一般能达到23，其阻燃性能还还有待进一步提高。如何开发能够保证管材物理机械性能、又能提高阻燃效果、节约成本的配方，是制管行业共同的难题。鉴于此，本案专利技术人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种环保、阻燃性佳、成本低、物理机械性能良好的聚乙烯阻燃改性母料，同时本专利技术还提出该聚乙烯阻燃改性母料的制作方法。为了达到上述目的，本专利技术采用这样的技术方案：一种聚乙烯阻燃改性母料，以重量计，包括如下组分：高压聚乙烯100份，双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯5-9份，十溴二苯醚11-22份，氯化聚乙烯4-6份，三氧化二锑3-6份，氯化石蜡2-4份，磷酸酯1-2份。作为本专利技术的一种优选方式，所述高压聚乙烯的熔融指数为18-26g/min。作为本专利技术的一种优选方式，所述高压聚乙烯的熔融指数为22g/min，所述双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯的重量份为7，所述十溴二苯醚的重量份为16，所述氯化聚乙烯的重量份为5，所述三氧化二锑的重量份为4，所述氯化石蜡的重量份为3，所述磷酸酯的重量份为1.5。作为本专利技术的一种优选方式，所述氯化石蜡中氯元素的重量百分比≥70％。作为本专利技术的一种优选方式，所述氯化聚乙烯中氯元素的重量百分比≥50％。本专利技术还提出一种聚乙烯阻燃改性母料的制作方法，其包括如下步骤：A、以重量份计，将100份高压聚乙烯、11-22份十溴二苯醚、3-6份三氧化二锑、5-9份双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯、4-6份氯化聚乙烯、2-4份氯化石蜡以及1-2份磷酸酯先后投入到烘干机进行烘干和搅拌，在120-160℃下均匀搅拌20-30min，使得混合物均匀混合且含水量≤1％；B、将步骤A处理后的混合物静置40至60分钟；C、经步骤B处理的混合物投入造塑机中进行高速混合，之后通过螺杆挤出机挤出，进行冷却，牵引，切粒。作为本专利技术的一种优选方式，步骤C中，螺杆挤出机的机身分为七区，一区温度为120-140℃，二区温度为100-115℃，三区温度为140-150℃，四区温度为150-180℃，五区温度为130至140℃，六区温度为100-105℃，七区的温度为90-100℃。采用本专利技术的技术方案后，基料全部选用高压聚乙烯，其溶塑温度适中，可塑性好，尤其是柔韧性、屈伸性、耐候性均较佳，且高压聚乙烯无毒无害，符合环保要求，双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯作为渗透型阻燃剂，十溴二苯醚作为共混型阻燃剂，磷酸酯具有增塑和低温阻燃的效果，三者配合使用，使得阻燃剂能够充分均匀渗透到基料中，提升本专利技术的阻燃效果，本专利技术通过多次试验，合理地选择配方，得到产品经测试，其氧指数可以达到32至38，同时物理机械性能能够满足相关需求。在本专利技术中氯化聚乙烯起到分散和增塑作用，氯化石蜡分散和阻燃作用，通过合理控制氯化聚乙烯和氯化石蜡的含量，使得高压聚乙烯在母粒的制作过程中具有很好的流动性，保证母粒的物理机械性能，氯化石蜡量少，增塑效果较差，量过多则容易导致成品脱层，影响产品品质；十溴二苯醚加多则破坏流动性；阻燃剂加入超过一定数量时，高压聚乙烯原本的物理机械性能将大幅度下降，从而增加制作工艺的难度和成本；氯化聚乙烯加多，成本高，对高压聚乙烯造成延流，不易成型。本专利技术还提出了一种聚乙烯阻燃改性母料的制作方法，该方法通过合 理的设置各物料的投料顺序，使得各物料能够充分发挥自身的特性，各物料能够充分交联和耦合，同时通过控制混合物的含水量，保证了产品的品质。具体实施方式为了进一步解释本专利技术的技术方案，下面结合实施例进行详细阐述。实施例一A、以重量份计，将100份高压聚乙烯、11份十溴二苯醚、3份三氧化二锑、6份双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯、4份氯化聚乙烯、2份氯化石蜡以及1份磷酸酯先后投入到烘干机进行烘干和搅拌，在120℃下均匀搅拌20min，使得混合物均匀混合且含水量≤1％，其中高压聚乙烯的熔融指数为18，氯化石蜡中氯元素的重量百分比为70％，氯化聚乙烯中氯元素的重量百分比51％；B、将步骤A处理后的混合物静置40分钟；C、经步骤B处理的混合物投入造塑机中进行高速混合，之后通过螺杆挤出机挤出，进行冷却，牵引，切粒。在步骤C中，螺杆挤出机的机身分为七区，一区温度为120℃，二区温度为100℃，三区温度为140℃，四区温度为155℃，五区温度为130℃，六区温度为100℃，七区的温度为92℃。实施例二A、以重量份计，将100份高压聚乙烯、22份十溴二苯醚、6份三氧化二锑、9份双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯、5份氯化聚乙烯、4份氯化石蜡以及2份磷酸酯先后投入到烘干机进行烘干和搅拌，在160℃下均匀搅拌25min，使得混合物均匀混合且含水量≤1％；其中高压聚乙烯的熔融指数为26，氯化石蜡中氯元素的重量百分比为75％，氯化聚乙烯中氯元素的重量百分比55％；B、将步骤A处理后的混合物静置60分钟；C、经步骤B处理的混合物投入造塑机中进行高速混合，之后通过螺杆挤出机挤出，进行冷却，牵引，切粒。作为本专利技术的一种优选方式，步骤C中，螺杆挤出机的机身分为七区，一区温度为140℃，二区温度为115℃，三区温度为145℃，四区温度为180℃，五区温度为140℃，六区温度为105本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚乙烯阻燃改性母料，其特征在于，以重量计，100份高压聚乙烯，包含如下组分：双(2,3‑二溴丙基)反丁烯二酸酯5‑9份，十溴二苯醚11‑22份，氯化聚乙烯4‑6份，三氧化二锑3‑6份，氯化石蜡2‑4份，磷酸酯1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种聚乙烯阻燃改性母料，其特征在于，以重量计，100份高压聚乙烯，包含如下组分：双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯5-9份，十溴二苯醚11-22份，氯化聚乙烯4-6份，三氧化二锑3-6份，氯化石蜡2-4份，磷酸酯1-2份。2.如权利要求1所述的一种聚乙烯阻燃改性母料，其特征在于，所述高压聚乙烯的熔融指数为18-26g/min。3.如权利要求2所述的一种聚乙烯阻燃改性母料，其特征在于，所述高压聚乙烯的熔融指数为22g/min，所述双(2,3-二溴丙基)反丁烯二酸酯的重量份为7，所述十溴二苯醚的重量份为16，所述氯化聚乙烯的重量份为5，所述三氧化二锑的重量份为4，所述氯化石蜡的重量份为3，所述磷酸酯的重量份为1.5。4.如权利要求3所述的一种聚乙烯阻燃改性母料，其特征在于，所述氯化石蜡中氯元素的重量百分比≥70％。5.如权利要求4所述的一种聚乙烯阻燃改性母料，其特征在于，所述氯化聚乙烯中氯元素的重量...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴清江，赖大毅，
申请(专利权)人：泉州市东盛塑料制品有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35