一种抗静电阻燃母料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及抗静电阻燃母料加工领域，尤其是一种抗静电阻燃母料及其制备方法，主要包括以下质量份数的组分：LLDPE为20‑50份、EVA为2‑10份、POE为1‑8份、导电炭黑为5‑12份、包覆红磷为1‑6份、加工助剂为0.1‑4份、相容剂为2‑10份。本配方中不含聚乙烯蜡及低分子分散剂，改变传统多次分批式密炼投料方式，减少投料次数，解决了添加剂过多，影响下游制品承压性能缺陷的问题，提升了产品质量的稳定性及降低综合成本；通过设置双轴混炼转轴以及多段分段设计，混炼段上的混炼搅拌拨片的边沿处为两棱边构造，在运动中物料经过混炼段被混炼好，再经排气后送入挤出造粒机成型，在混炼段内进行混炼后不需要对物料施压，从而减少混炼过程中对炭黑结构的剪切破坏力。

An antistatic and flame retardant masterbatch and its preparation method

The invention relates to the processing field of antistatic and flame-retardant masterbatch, in particular to an antistatic and flame-retardant masterbatch and its preparation method, which mainly comprises the following components of mass fraction: LLDPE 20 50, EVA 2 10, POE 1 8, conductive carbon black 5 12, red phosphorus coated 1 6, processing aids 0.1 4, compatibilizer 2 10. This formula does not contain polyethylene wax and low molecular dispersant, changes the traditional multi-batch mixing feeding mode, reduces the feeding times, solves the problem of excessive additives affecting the compressive performance of downstream products, improves the stability of product quality and reduces the comprehensive cost; by setting a dual-axis mixing rotating shaft and multi-stage design, mixing mixing mixing mixing mixing mixing mixing stirring pads on the mixing section. The edge is a two-edged structure. During the movement, the material is mixed through the mixing section, then it is fed into the extrusion granulator after exhaust. After mixing in the mixing section, the material does not need to be pressurized, thus reducing the shear damage to the carbon black structure in the mixing process.

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电阻燃母料及其制备方法
本专利技术涉及抗静电阻燃母料加工领域，尤其是一种抗静电阻燃母料及其制备方法。
技术介绍
阻燃母料亦称阻燃母粒，防火母粒，是为了达到塑料、橡胶制品实现防火要求而产生的一类产品。目前生产聚乙烯抗静电阻燃母料的生产设备主要是翻斗式捏炼机、单螺杆机组或是平行双螺杆挤出机，采用翻斗式捏炼机组加工抗静电阻燃母料时易出现批次间差异，因混合物料在密炼室内混炼，生产过程中需将原先的物料排除后再重新投入物料进行混炼，物料状态易受加料顺序、混炼温度、装料容量、转子转速、混炼时间等因素影响，非连续性工作，存在批次不稳定性的弊端；使用平行双螺杆挤出机加工抗静电阻燃母料，首先需要对炭黑进行预分散处理，炭黑飞扬造成操作环境差，同时螺杆组合需要结合炭黑含量调整剪切力，且机筒与螺杆间距小，需要添加大量的聚乙烯蜡或油类分散剂增加混配料的润湿性，影响后期承压性能；并且使用双螺杆挤出机加工导电炭黑时，为达到良好的分散效果，炭黑添加量又会受到限制，难以超过40%，且单位时间产能较低。目前的这种在生产配方中需使用大量的聚乙烯蜡或低分子助剂作为分散剂的方式和上述的生产加工方式，导致生产效率低、密炼工艺批次性稳定性差、分散剂的使用同时又影响着后期聚乙烯管材承压性能等，从而使得采用现有的聚乙烯抗静电阻燃母料生产配方和方法下所得到的产品质量的稳定性较差、生产过程中综合成本高。
技术实现思路
本专利技术为解决上述技术问题之一所采用的技术方案是：一种抗静电阻燃母料，主要包括以下质量份数的组分：LLDPE为20-50份、EVA为2-10份、POE为1-8份、导电炭黑为5-12份、包覆红磷为1-6份、加工助剂为0.1-4份、相容剂为2-10份。优选地，所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，所述线性低密度聚乙烯状态为粉料，所述状态下的熔体流动速率大于10g/10min。优选地，所述EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物，VA含量等于18，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物状态为粉料，所述状态下的熔体流动速率大于50g/10min。优选地，所述导电炭黑为超导电炭黑。优选地，所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯，所述加工助剂为含氟聚合物PPA。优选地，一种抗静电阻燃母料，主要包括以下质量份数的组分：LLDPE为48份、EVA为10份、POE为5份、导电炭黑为10份、包覆红磷为6份、加工助剂为2份、相容剂为10份。一种抗静电阻燃母料的制备方法，其具体步骤包括：S1：按上述质量配比加入LLDPE和包覆红磷并在混炼机内混合均匀；S2：按质量配比称取EVA、POE、导电炭黑、相容剂、加工助剂放入混炼机与内S1所得产物混合均匀；S3：将S2中所得产物通过挤出机造粒。S1中所述的混炼机包括一混炼机主体，在混炼机主体的上部设有一与混炼机主体内部的腔体相连通的进料仓，在混炼机主体的腔体内设有一混料装置，所述混料装置包括两水平且平行设置在混炼机主体的腔体内的混炼旋转件，在混炼机主体的两侧分别设有一与各混炼旋转件相配合的伺服控制电机。所述混炼旋转件包括一水平旋转轴，所述水平旋转轴分为进料段、混炼段和卸料段，在各水平旋转轴的进料段上分别设有进料螺旋片，两进料螺旋片的旋向设置相反，在各水平旋转轴的混炼段上分别设有相互配合的混炼搅拌拨片，在卸料段下方的混炼机主体上设有一与外部相连通的出料通道。在各进料螺旋片后侧设有一与混炼机主体的内腔侧壁相固连的挡板，所述挡板通过其上的转孔活动套接在各水平旋转轴的外侧壁上，在各进料螺旋片的侧壁上间隔设有凸起的搅拌柱。本专利技术所具有的有益效果是，本配方中不含聚乙烯蜡及低分子分散剂，改变传统多次分批式密炼投料方式，减少投料次数，解决了添加剂过多，影响下游制品承压性能缺陷的问题，提升了产品质量的稳定性及降低综合成本；通过设置双轴混炼转轴以及多段分段设计，混炼段上的混炼搅拌拨片的边沿处为两棱边构造，在运动中物料经过混炼段被混炼好，再经排气后送入挤出造粒机成型，在混炼段内进行混炼后不需要对物料施压，从而减少混炼过程中对炭黑结构的剪切破坏力，有效提升炭黑分散，同时配方中不添加聚乙烯蜡，保证后期产品应用的静液压强度，并且生产工艺连续，操作简单，有效提高了生产效率。附图说明图1为本专利技术的中混炼机的内部剖视结构示意图。图中，1、混炼机主体；2、腔体；3、进料仓；4、伺服控制电机；5、水平旋转轴；6、进料段；7、混炼段；8、卸料段；9、棱边；10、进料螺旋片；11、混炼搅拌拨片；12、出料通道；13、挡板；14、搅拌柱。具体实施方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本专利技术进行详细阐述。实施例1：一种抗静电阻燃母料，主要包括以下质量份数的组分：LLDPE为48份、EVA为10份、POE为5份、导电炭黑为12份、包覆红磷为3份、加工助剂为1.5份、相容剂为10份。LLDPE作为抗静电阻燃母料制备的基体树脂，主要为将配方中的导电炭黑、包覆红磷、相容剂等进行熔融混合在一体，形成多种成分共混状态，并且利用线性聚乙烯分子链中侧链多的特点保持混合物的力学性能。EVA由于在分子链中引入了醋酸乙烯单体，从而降低了结晶度，提高了柔韧性、抗冲击性、填料相容性，能够促进导电炭黑与聚乙烯树脂的相容性。POE为以茂金属为催化剂的具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布的热塑性弹性体，主要起到增韧剂的作用。超导电炭黑因其吸碘值高，比表面积大的高结构，在塑料制品中充分分散形成导电网络而使材料具有抗静电功能。包覆红磷在制品中主要作为阻燃剂的作用。加工助剂主要降低共混改性中的内摩擦力，降低熔体粘度，提升塑化效果，同时降低生产能耗。聚乙烯抗静电阻燃母料因将聚乙烯树脂和导电炭黑、包覆红磷熔融混合后，因导电炭黑吸碘值高，比表面积大造成混合物熔体流动性急速下降，为实现树脂及无机填料的熔融混合，需要添加聚乙烯蜡以及高设备扭矩设备长时间混炼才能实现。本申请的技术方案中利用含氟化合物及极性聚烯烃树脂取代了原有工艺中利用聚乙烯蜡等作为分散助剂实现导电炭黑、包覆红磷与聚乙烯树脂的相容剂，主要为含氟化合物具有极低的表面能，在塑料加工过程中能减少树脂分子间的内摩擦力，改善低流动性混合物的加工流变性，降低熔体表观粘度，提升整体塑化效果。同时氟化合物高温加工中析出到熔体表面，并附着在螺杆和机筒表面，形成一层“润滑”涂层，降低了生产能耗。高熔体流动速率的LLDPE和EVA树脂在加工过程中流动性好，可以实现对导电炭黑和包覆红磷的有效包覆，达到树脂浸润性的良好效果，实现整个配方中各物料成分的优异熔融混合，生产产品符合指标要求。优选地，所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，所述线性低密度聚乙烯为粉末状态，所述状态下的熔体流动速率大于10g/10min，有利于实现树脂对导电炭黑和包覆红磷的浸润和包裹，并决定熔体的表观粘度，在合适的熔体流动速率范围下，熔体速率越高，分子量相对较低，加工性能有改善；高熔体流动速率的聚烯烃材料可充当分散剂的作用，也减少了配方设计中对低分子分散剂的依赖，有利于提升后期产品静液压性能的稳定性，拉伸强度和伸长率均有提升，并且加工过程中杜绝了原聚乙烯蜡配方中的析出现象。优选地，所述EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物，VA含量等于18，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为粉末状态，所述状态下的熔体流动速率大于50g本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗静电阻燃母料，其特征在于：主要包括以下质量份数的组分：LLDPE为20‑50份、EVA为2‑10份、POE为1‑8份、导电炭黑为5‑12份、包覆红磷为1‑6份、加工助剂为0.1‑4份、相容剂为2‑10份。

【技术特征摘要】
1.一种抗静电阻燃母料，其特征在于：主要包括以下质量份数的组分：LLDPE为20-50份、EVA为2-10份、POE为1-8份、导电炭黑为5-12份、包覆红磷为1-6份、加工助剂为0.1-4份、相容剂为2-10份。2.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃母料，其特征在于：所述LLDPE为线性低密度聚乙烯，所述线性低密度聚乙烯为粉状或粒状，所述状态下的熔体流动速率大于10g/10min。3.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃母料，其特征在于：所述EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物，VA含量等于18，所述乙烯-醋酸乙烯共聚物为粉状或粒状，所述状态下的熔体流动速率大于50g/10min。4.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃母料，其特征在于：所述导电炭黑为超导电炭黑。5.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃母料及其制备方法，其特征在于：所述相容剂为马来酸酐接枝聚乙烯，所述加工助剂为含氟聚合物PPA。6.根据权利要求1所述的一种抗静电阻燃母料，其特征在于：主要包括以下质量份数的组分：LLDPE为48份、EVA为10份、POE为5份、导电炭黑为10份、包覆红磷为6份、加工助剂为2份、相容剂为10份。7.根据权利要求1-6所述的一种抗静电阻燃母料的制备方法，其具体步骤包括：S1：按...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪奉龙，孔涛，刘树，
申请(专利权)人：山东东宏管业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37