一种A级PE阻燃改性润滑母料制造技术

本发明专利技术涉及一种高分子材料技术领域。具体涉及一种A级PE阻燃改性润滑母料。本发明专利技术以六水合硝酸锌、九水合硝酸铝加入氢氧化钠进行共沉淀制取水滑石类层状载体，部分层间阴离子在热分解时与层板上的羟基发生酯化反应，生成磷酸酯，能在燃烧的过程中能起到促进成炭的作用；本发明专利技术加入双环笼状季戊四醇磷酸酯辅助，加强磷的氧化，放出包括氨在内的惰性气体，吸收热量的同时隔断可燃气体与热量的接触，进一步阻断燃烧，提高阻燃性能；本发明专利技术加入十二烷基二羟乙基甲基溴化铵、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱进行复配，加入光吸收剂，吸收紫外光对PE材料进行保护，防止PE的老化。本发明专利技术解决了目前PE母料阻燃效果差的问题。

A Class A PE Flame Retardant Modified Lubrication Masterbatch

The invention relates to the technical field of polymer materials. The invention specifically relates to a class A PE flame retardant modified lubricating masterbatch. In the invention, zinc nitrate hexahydrate and aluminium nitrate hexahydrate are added to sodium hydroxide for coprecipitation to prepare layered carriers of hydrotalcite type. Some interlayer anions are esterified with hydroxyl groups on the laminates during thermal decomposition to form phosphate esters, which can play a role in promoting carbon formation in the combustion process. It emits inert gases including ammonia, absorbs heat, and at the same time cuts off the contact between flammable gases and heat, further blocks combustion and improves flame retardancy; The invention adds dodecyl dihydroxyethyl methyl ammonium bromide and dodecyl ethoxysulfonated betaine to compound, adds light absorbent, absorbs ultraviolet light to protect PE material and prevent PE from aging. The invention solves the problem of poor flame retardant effect of PE masterbatch at present.

【技术实现步骤摘要】
一种A级PE阻燃改性润滑母料
本专利技术涉及一种高分子材料
具体涉及一种A级PE阻燃改性润滑母料。
技术介绍
长期以来，人们试图用塑料管材部分地或全部地替代目前井下使用的钢管。塑料管材具有耐腐蚀性好，成本低，重量低，服务年限长的优点，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），目前市面上公开的由高密度聚乙烯和低密度聚乙烯组成的阻燃聚乙烯复合管材阻燃管材，基料主要采用低压聚乙烯，其流动性和渗透性较差，不能保证管材物理机械性能、提高阻燃效果。因此，现有技术还有待于进一步改进。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对目前PE母料阻燃效果差的问题，提供一种A级PE阻燃改性润滑母料。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下所述的技术方案是：一种A级PE阻燃改性润滑母料，按重量份数计包括如下组分，0.8~1.5份抗氧活性剂、2~4份光吸收剂、8~15份滑石粉、150~200份PE，还包括8~13份阻燃活性剂、3~5份阻燃辅助剂、1~3份抗静电剂；所述阻燃活性剂的制备方法，包括如下步骤：（1）取去离子水升温至90~100℃保温20~30min，冷却至30~40℃，加入去离子水质量10~15%的六水合硝酸锌和去离子水质量8~12%的九水合硝酸铝搅拌混合，得混合液，取混合液按质量比10~15：2~5加入2-羧乙基苯基次磷酸搅拌混合，再滴加混合液质量20~40%的氢氧化钠溶液搅拌混合，于25~30℃静置，取下层液抽滤，取抽滤渣经去离子水洗涤，干燥，得干燥物；（2）按质量份数计，取10~20份干燥物、7~10份聚乙烯醇、1~3份烷基酚聚氧乙烯醚、2~4份十二烷基硫酸钠、90~100份去离子水，搅拌混合20~30min，得搅拌混合物，再加入搅拌混合物质量0.8~1.5%的过硫酸铵，于40~45℃搅拌混合1~2h，升温至65~70℃，加入搅拌混合物质量5~10%的醋酸乙烯酯，搅拌混合20~30min，得搅拌混合物a，再滴加搅拌混合物a质量0.5~1%的过硫酸铵，于65~70℃搅拌混合5~6h，再升温至80~85℃保温50~60min，调节pH至6~7，得基体物；（3）取基体物按质量比1~5：10~20加入氯化钙溶液中搅拌混合，离心，取沉淀经去离子水洗涤，干燥，研磨粉碎过80目筛，收集过筛颗粒，即得阻燃活性剂。所述步骤（1）中加入2-羧乙基苯基次磷酸的搅拌混合条件为：于75~80℃搅拌混合20~30min。所述阻燃辅助剂为：取可膨胀石墨按质量比4~7：2~4：3~5加入多聚磷酸铵、双环笼状季戊四醇磷酸酯混合，即得阻燃辅助剂。所述抗静电剂为：取十二烷基二羟乙基甲基溴化铵按质量2~5：1~3加入十二烷基乙氧基磺基甜菜碱混合，即得抗静电剂。所述抗氧活性剂的制备方法，包括如下步骤：S1.取2,6-二叔丁基苯酚按质量比2~4：10~15加入石油醚，搅拌混合20~30min，再加入2,6-二叔丁基苯酚质量1~3倍的质量分数为30%的硝酸搅拌混合，静置，过滤，取滤渣经正己烷、蒸馏水洗涤，得洗涤物；S2.取洗涤物按质量比1~3：8~10加入氢氧化钠溶液，于35~40℃搅拌混合，调节pH至7~7.2，负压过滤，取滤渣a干燥，得干燥物，取干燥物按质量比3~6：50~60加入无水乙醇，再加入无水乙醇80~90%的氯化钙溶液和无水乙醇质量7~10%的锌粉，升温至75~80℃搅拌混合，过滤，取滤液于0~4℃静置2~3h，取沉淀物旋转蒸发，干燥，即得抗氧活性剂。所述步骤S1中加入质量分数为30%的硝酸的搅拌混合条件为：于25~30℃搅拌混合7~9h。所述光吸收剂为：取2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮按质量比2~4：2~5加入4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶混合，即得光吸收剂。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术以六水合硝酸锌、九水合硝酸铝加入氢氧化钠进行共沉淀制取水滑石类层状载体，再用2-羧乙基苯基次磷酸对其进行改性，增加了层间距，提高了在PE中的分散性能，同时一部分的层间的CO32-受热分解的过程中吸收了部分热量，并生成CO2气体带走了部分热量以降低燃烧体系的温度，并且解离产生水和CO2气体能够起到降低燃烧体系附近氧气的浓度的作用，部分层间阴离子在热分解时与层板上的羟基发生酯化反应，生成磷酸酯，能在燃烧的过程中能起到促进成炭的作用；（2）本专利技术在水滑石类层间载体中利用醋酸乙烯酯插层进入层间，原位聚合制成纳米复合物，得到阻燃活性物，在PE燃烧时，水滑石片层在表面逐渐形成一层阻隔层，延缓了外界氧气的供应和内部降解可燃性气体的扩散，同时有效的阻隔了热量向材料内部传递，从而使内部的聚合物燃烧不充分，形成了大量的炭渣，阻燃活性物片层通过改性能均匀的分散在PE中，燃烧后形成的炭渣更加致密，PE在受到外力冲击时，片层能增加断面的受力面积，能吸收一部分冲击能，从而有效的提高材料的冲击强度；（3）本专利技术加入双环笼状季戊四醇磷酸酯辅助，含有季戊四醇作为骨架，具有优良的成炭性都含有磷酸酯，燃烧时生成聚偏磷酸，进而在PE表面形成多孔泡沫焦炭层覆盖在PE表面，阻隔了热量的传导，氧气难以进入燃烧区域，同时阻燃剂产生的不可燃气体对基体分解产生的可燃气体起到了稀释作用，从而起到协效阻燃的作用，辅助多聚磷酸铵，燃烧形成的氮化物的存在能延缓凝聚相中磷化合物的挥发损失，且能加强磷的氧化，放出包括氨在内的惰性气体，吸收热量的同时隔断可燃气体与热量的接触，进一步阻断燃烧，提高阻燃性能；（4）本专利技术加入十二烷基二羟乙基甲基溴化铵、十二烷基乙氧基磺基甜菜碱进行复配，降低PE的电阻率，降低静电的产生，从而降低电荷的泄露导致PE燃烧的可能性，利用2,6-二叔丁基苯酚中酚羟基对位活性氢原子，通过加入硝酸和锌粉进行有机反应，得到抗氧剂，其中不仅具有受阻酚基团，而且还含有伯胺基，这两类基团可同时提供氢质子和捕获PE氧化降解产生的自由基，起到双重抗氧化作用，同时加入光吸收剂，吸收紫外光对PE材料进行保护，防止PE的老化。具体实施方式阻燃活性剂：（1）取去离子水升温至90~100℃保温20~30min，冷却至30~40℃，加入去离子水质量10~15%的六水合硝酸锌和去离子水质量8~12%的九水合硝酸铝，搅拌混合30~40min，得混合液，取混合液按质量比10~15：2~5加入2-羧乙基苯基次磷酸，于75~80℃搅拌混合20~30min，再滴加混合液质量20~40%的质量分数为30%的氢氧化钠溶液，搅拌混合20~30min，于25~30℃静置10~15h，取下层液抽滤，取抽滤渣经去离子水洗涤，干燥，得干燥物；（2）按质量份数计，取10~20份干燥物、7~本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种A级PE阻燃改性润滑母料，按重量份数计包括如下组分，0.8~1.5份抗氧活性剂、2~4份光吸收剂、8~15份滑石粉、150~200份PE，其特征在于，还包括8~13份阻燃活性剂、3~5份阻燃辅助剂、1~3份抗静电剂；所述阻燃活性剂的制备方法，包括如下步骤：（1）取去离子水升温至90~100℃保温20~30min， 冷却至30~40℃，加入去离子水质量10~15%的六水合硝酸锌和去离子水质量8~12%的九水合硝酸铝搅拌混合，得混合液，取混合液按质量比10~15：2~5加入2‑羧乙基苯基次磷酸搅拌混合，再滴加混合液质量20~40%的氢氧化钠溶液搅拌混合，于25~30℃静置，取下层液抽滤，取抽滤渣经去离子水洗涤，干燥，得干燥物；（2）按质量份数计，取10~20份干燥物、7~10份聚乙烯醇、1~3份烷基酚聚氧乙烯醚、2~4份十二烷基硫酸钠、90~100份去离子水，搅拌混合20~30min，得搅拌混合物，再加入搅拌混合物质量0.8~1.5%的过硫酸铵，于40~45℃搅拌混合1~2h，升温至65~70℃，加入搅拌混合物质量5~10%的醋酸乙烯酯，搅拌混合20~30min，得搅拌混合物a，再滴加搅拌混合物a质量0.5~1%的过硫酸铵，于65~70℃搅拌混合5~6h，再升温至80~85℃保温50~60min，调节pH至6~7，得基体物；（3）取基体物按质量比1~5：10~20加入氯化钙溶液中搅拌混合，离心，取沉淀经去离子水洗涤，干燥，研磨粉碎过80目筛，收集过筛颗粒，即得阻燃活性剂。...

【技术特征摘要】
1.一种A级PE阻燃改性润滑母料，按重量份数计包括如下组分，0.8~1.5份抗氧活性剂、2~4份光吸收剂、8~15份滑石粉、150~200份PE，其特征在于，还包括8~13份阻燃活性剂、3~5份阻燃辅助剂、1~3份抗静电剂；所述阻燃活性剂的制备方法，包括如下步骤：（1）取去离子水升温至90~100℃保温20~30min，冷却至30~40℃，加入去离子水质量10~15%的六水合硝酸锌和去离子水质量8~12%的九水合硝酸铝搅拌混合，得混合液，取混合液按质量比10~15：2~5加入2-羧乙基苯基次磷酸搅拌混合，再滴加混合液质量20~40%的氢氧化钠溶液搅拌混合，于25~30℃静置，取下层液抽滤，取抽滤渣经去离子水洗涤，干燥，得干燥物；（2）按质量份数计，取10~20份干燥物、7~10份聚乙烯醇、1~3份烷基酚聚氧乙烯醚、2~4份十二烷基硫酸钠、90~100份去离子水，搅拌混合20~30min，得搅拌混合物，再加入搅拌混合物质量0.8~1.5%的过硫酸铵，于40~45℃搅拌混合1~2h，升温至65~70℃，加入搅拌混合物质量5~10%的醋酸乙烯酯，搅拌混合20~30min，得搅拌混合物a，再滴加搅拌混合物a质量0.5~1%的过硫酸铵，于65~70℃搅拌混合5~6h，再升温至80~85℃保温50~60min，调节pH至6~7，得基体物；（3）取基体物按质量比1~5：10~20加入氯化钙溶液中搅拌混合，离心，取沉淀经去离子水洗涤，干燥，研磨粉碎过80目筛，收集过筛颗粒，即得阻燃活性剂。2.根据权利要求1所述的A级PE阻燃改性润滑母料，其特征在于，所述步骤（1）中加入2-羧乙基苯基次磷酸的搅拌混合条件为：于...

【专利技术属性】
技术研发人员：董发勇，路芸，庞成荣，
申请(专利权)人：常州达奥新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32