一种防火阻燃聚乙烯材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种防火阻燃聚乙烯材料，包括以下原料组分：聚乙烯、PES热熔胶包覆硫酸铁、聚丙烯酸酯包覆氯化铁、多孔三氧化二铁、聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钡，PES热熔胶包覆硫酸铁由硫酸铁、PES热熔胶、聚乙烯醇和氧化铜反应制得，聚丙烯酸酯包覆氯化铁由氯化铁、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯和安息香甲醚反应制得，多孔三氧化二铁由铁粉、锌粉、氧化锌和草酸锌反应制得，聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵由硫酸亚铁铵、丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯和安息香甲醚反应制得。该发明专利技术具有优异的阻燃性能和防火性能。

A fire-retardant and flame retardant polyethylene material and its preparation method

The invention relates to a fire retardant polyethylene material, including the following components: polyethylene, PES hot melt adhesive coated with ferric sulfate, ferric chloride, ferric oxide coated porous polyacrylate, polyacrylic acid, hexyl coated ammonium ferrous sulfate two phosphoric acid pentaerythritol ester two ISO Decyl ester, barium stearate, PES hot melt adhesive coated with ferric sulfate by sulfuric acid iron, PES hot melt adhesive, polyvinyl alcohol and copper oxide was prepared by polyacrylate coated with ferric chloride, ferric chloride, acrylic acid, 2-ethylhexyl acrylate, butyl acrylate and benzoin ether was prepared, three oxygen two iron by porous iron powder, zinc powder, Zinc Oxide and zinc oxalate was prepared, hexyl polyacrylic acid coated by ammonium ferrous sulfate ammonium ferrous sulfate, hexyl acrylate, methacrylate and benzoin ether was prepared. The invention has excellent flame retardancy and fire resistance.

【技术实现步骤摘要】
一种防火阻燃聚乙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种防火阻燃聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯材料是一种塑料材料，适合于热塑性成型加工成各种塑料制品，具有加工成型性好、透明、价廉、化学惰性、无毒、密封性好等优势，被广泛应用于食品包装、医疗器具、工艺品、电线、电缆、化工管道等领域。目前，聚乙烯材料在阻燃性能和防火性能需要进一步提升。该专利技术采用聚乙烯、PES热熔胶包覆硫酸铁、聚丙烯酸酯包覆氯化铁、多孔三氧化二铁、聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵制备了防火阻燃聚乙烯材料，通过挤出、注塑、模压、吹塑等工艺制备成各种塑料制品，该方法制备的防火阻燃聚乙烯材料具有优异的阻燃性能和防火性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种防火阻燃聚乙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的阻燃性能和防火性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种防火阻燃聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将硫酸亚铁铵、丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯和安息香甲醚按照质量份数比为50：35～53：10～26：0.5～1加入到反应器中，搅拌速度为65～78r/min，维持体系温度25～37℃条件下反应20min，经2000W高压汞灯光照1～7s，得到聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵；(2)、将铁粉、锌粉、氧化锌和草酸锌按照质量份数比50：35～43：80～97：31～44加入到球磨机中，筒体转速为30～45r/min，维持体系温度35～46℃条件下反应30min，产物经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧3h，产物经1000mL10mol/LNaOH水溶液洗涤45min，过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.07MPa真空干燥14min，得到多孔三氧化二铁；(3)、将氯化铁、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯和安息香甲醚按照质量份数比50：6～12：26～35：13～27：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为85～100r/min，维持体系温度28～36℃条件下反应25min，经3000W高压汞灯光照1～5s，即得到聚丙烯酸酯包覆氯化铁；(4)、将硫酸铁、PES热熔胶、聚乙烯醇和氧化铜按照质量份数比70：18～26：2～7：5～9加入到高速混合机中，混合速度为500r/min，维持体系温度160℃条件下反应2～6min，即得到PES热熔胶包覆硫酸铁；(5)、将聚乙烯、PES热熔胶包覆硫酸铁、聚丙烯酸酯包覆氯化铁、多孔三氧化二铁、聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钡按照质量份数比60：38～46：31～39：33～45：23～31：3～6：2～7加入到高速混合机中，用高速混合机在温度170℃混合反应2～8min，用挤出机在温度173～180℃挤出造粒，即得到防火阻燃聚乙烯材料。该专利技术所述的防火阻燃聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将硫酸亚铁铵、丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯和安息香甲醚按照质量份数比为50：35～53：10～26：0.5～1加入到反应器中，搅拌速度为65～78r/min，维持体系温度25～37℃条件下反应20min，经2000W高压汞灯光照1～7s，得到聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵；所述的硫酸亚铁铵的目的为了提高聚乙烯的防火和阻燃性能。(2)、将铁粉、锌粉、氧化锌和草酸锌按照质量份数比50：35～43：80～97：31～44加入到球磨机中，筒体转速为30～45r/min，维持体系温度35～46℃条件下反应30min，产物经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧3h，产物经1000mL10mol/LNaOH水溶液洗涤45min，过滤、500mL水洗涤3次、500mL乙醇洗涤3次，于53℃、-0.07MPa真空干燥14min，得到多孔三氧化二铁；所述的锌粉、氧化锌和草酸锌的目的为了提高三氧化二铁的孔隙率。(3)、将氯化铁、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯和安息香甲醚按照质量份数比50：6～12：26～35：13～27：0.3～1加入到反应釜中，搅拌速度为85～100r/min，维持体系温度28～36℃条件下反应25min，经3000W高压汞灯光照1～5s，即得到聚丙烯酸酯包覆氯化铁；所述的氯化铁的目的为了提高聚乙烯的阻燃和防火性能。(4)、将硫酸铁、PES热熔胶、聚乙烯醇和氧化铜按照质量份数比70：18～26：2～7：5～9加入到高速混合机中，混合速度为500r/min，维持体系温度160℃条件下反应2～6min，即得到PES热熔胶包覆硫酸铁；所述的硫酸铁的目的为了提高聚乙烯的阻燃和防火性能。(5)、将聚乙烯、PES热熔胶包覆硫酸铁、聚丙烯酸酯包覆氯化铁、多孔三氧化二铁、聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钡按照质量份数比60：38～46：31～39：33～45：23～31：3～6：2～7加入到高速混合机中，用高速混合机在温度170℃混合反应2～8min，用挤出机在温度173～180℃挤出造粒，即得到防火阻燃聚乙烯材料。该专利技术的有益效果在于：1、硫酸亚铁铵为水溶性材料，聚丙烯酸己酯包覆能提高硫酸亚铁铵的疏水性和低渗水性能，在聚乙烯燃烧或着火时，硫酸亚铁铵能消耗聚乙烯表面的氧气，同时，硫酸亚铁铵分解产生的氨气能在聚乙烯表面形成惰性气体层，减缓聚乙烯的燃烧速率和着火速率，从而，聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵能提高聚乙烯的阻燃和防火性能；2、锌粉、氧化锌和草酸锌通过球磨反应，能将铁粉充分分散在锌粉、氧化锌和草酸锌，通过高温焙烧处理，得到氧化锌和三氧化二铁的混合物，氧化锌在强碱溶液中会被溶解，从而制备出多孔三氧化二铁，多孔三氧化二铁通过多孔隔热作用能提高聚乙烯的阻燃和防火性能；3、氯化铁为水溶性材料，聚丙烯酸酯包覆能提高氯化铁的疏水性和低渗水性能，在聚乙烯燃烧或着火时，氯化铁在受热情况下能在聚乙烯表面生成聚合氯化铁，阻止聚乙烯表面的的燃烧，从而，聚丙烯酸酯包覆氯化铁提高聚乙烯的阻燃和防火性能；4、硫酸铁为水溶性材料，PES热熔胶包覆能提高硫酸铁的疏水性和低渗水性能，在聚乙烯燃烧或着火时，硫酸铁在受热情况下能在聚乙烯表面生成聚合硫酸铁，阻止聚乙烯表面的的燃烧，从而，PES热熔胶包覆硫酸铁提高聚乙烯的阻燃和防火性能；5、在聚乙烯、PES热熔胶包覆硫酸铁、聚丙烯酸酯包覆氯化铁、多孔三氧化二铁、聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵的协同作用下，赋予聚乙烯优异的阻燃和防火性能。具体实施方式下面结合实施例对该专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解该专利技术。实施例1一种防火阻燃聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取50份硫酸亚铁铵、38份丙烯酸己酯、17份丙烯酸甲酯和0.5份安息香甲醚加入到反应器中，搅拌速度为70r/min，维持体系温度27℃条件下反应20min，经2000W高压汞灯光照2s，得到聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵；(2)、称取50份铁粉、38份锌粉、85份氧化锌和35份草酸锌加入到球磨机中，筒体转速为35r/min，维持体系温度36℃条件下反应30min，产物经200℃焙烧2h，300℃焙烧2h，400℃焙烧2h，500℃焙烧3h，产物经1000mL10mol/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防火阻燃聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚乙烯、PES热熔胶包覆硫酸铁、聚丙烯酸酯包覆氯化铁、多孔三氧化二铁、聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钡，所述的聚乙烯、PES热熔胶包覆硫酸铁、聚丙烯酸酯包覆氯化铁、多孔三氧化二铁、聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钡的质量份数比为60：38～46：31～39：33～45：23～31：3～6：2～7，其中，所述的PES热熔胶包覆硫酸铁由硫酸铁、PES热熔胶、聚乙烯醇和氧化铜反应制得，所述的硫酸铁、PES热熔胶、聚乙烯醇和氧化铜的质量份数比为70：18～26：2～7：5～9，所述的聚丙烯酸酯包覆氯化铁由氯化铁、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯和安息香甲醚反应制得，所述的氯化铁、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯和安息香甲醚的质量份数比为50：6～12：26～35：13～27：0.3～1，所述的多孔三氧化二铁由铁粉、锌粉、氧化锌和草酸锌反应制得，所述的铁粉、锌粉、氧化锌和草酸锌的质量份数比为50：35～43：80～97：31～44，所述的聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵由硫酸亚铁铵、丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯和安息香甲醚反应制得，所述的硫酸亚铁铵、丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯和安息香甲醚的质量份数比为50：35～53：10～26：0.5～1。...

【技术特征摘要】
1.一种防火阻燃聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚乙烯、PES热熔胶包覆硫酸铁、聚丙烯酸酯包覆氯化铁、多孔三氧化二铁、聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钡，所述的聚乙烯、PES热熔胶包覆硫酸铁、聚丙烯酸酯包覆氯化铁、多孔三氧化二铁、聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵、二亚磷酸季戊四醇酯二异葵酯、硬脂酸钡的质量份数比为60：38～46：31～39：33～45：23～31：3～6：2～7，其中，所述的PES热熔胶包覆硫酸铁由硫酸铁、PES热熔胶、聚乙烯醇和氧化铜反应制得，所述的硫酸铁、PES热熔胶、聚乙烯醇和氧化铜的质量份数比为70：18～26：2～7：5～9，所述的聚丙烯酸酯包覆氯化铁由氯化铁、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯和安息香甲醚反应制得，所述的氯化铁、丙烯酸、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯和安息香甲醚的质量份数比为50：6～12：26～35：13～27：0.3～1，所述的多孔三氧化二铁由铁粉、锌粉、氧化锌和草酸锌反应制得，所述的铁粉、锌粉、氧化锌和草酸锌的质量份数比为50：35～43：80～97：31～44，所述的聚丙烯酸己酯包覆硫酸亚铁铵由硫酸亚铁铵、丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯和安息香甲醚反应制得，所述的硫酸亚铁铵、丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯和安息香甲醚的质量份数比为50：35～53：10～26：0.5～1。2.根据权利要求1所述一种防火阻燃聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的防火阻燃聚乙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将硫酸亚铁铵、丙烯酸己酯、丙烯酸甲酯和安息香甲醚按照质量份数比为50：35～53：10～26：0.5～1加入到反应器中，搅拌速度为65～78r/min，维持体系温度25～37℃条件下反应20min...

【专利技术属性】
技术研发人员：董礼敏，
申请(专利权)人：董礼敏，
类型：发明
国别省市：浙江,33