一种低光泽度阻燃聚乙烯材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低光泽度阻燃聚乙烯材料及其制备方法，该种低光泽度阻燃聚乙烯材料由以下质量份的原料组成：LDPE67～85份、阻燃剂6～9份、抗氧剂0.3份、消光剂5～15份、增韧剂5～8份、润滑剂0.4份，所述消光剂为经过800～900℃煅烧的非晶态二氧化硅，其平均粒径≥120目，孔径为0.15～0.50μm。本发明专利技术的低光泽度阻燃聚乙烯材料阻燃性能优异，符合UL94 V‑2，光泽度低，光泽面60°角的光泽度低至15～30，视觉效果好，光照不刺眼，且其制备方法简单，原料充足，生产成本低，易于进行工业化大规模生产。

A low gloss flame retardant polyethylene material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低光泽度阻燃聚乙烯材料及其制备方法
本专利技术属于阻燃改性材料
，具体涉及一种低光泽度阻燃聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯(PE)具有无臭、无毒、耐低温性能优良、化学稳定性好、耐大多数酸碱、吸水性小、电绝缘性优良等优点，被广泛运用于化工、农业、建筑和包装等领域，特别是仿真PE装饰品行业，聚乙烯的需求越来越大，要求越来越严。由于作为装饰品，仿真PE产品经常会放在室内，室内灯光较强，如若阻燃聚乙烯的光泽度高，仿真PE装饰品就会显得刺眼，容易造成视觉疲劳。现在越来越多的客户都提出要改进现有的阻燃聚乙烯，降低其光泽度。对于一般高聚物材料，如聚氨酯、ABS，为了降低其光泽度，常用的手段是加入消光剂。但在实际生产PE材料中，在加入消光剂容易对材料的阻燃性能产生影响，阻燃失效，同时使物理性能，特别是冲击强度严重降低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中聚乙烯材料难以兼具优良的阻燃性能、低光泽度和高冲击强度的问题，提供一种低光泽度阻燃聚乙烯材料及其制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种低光泽度阻燃聚乙烯材料，包括如下质量份的原料：LDPE：67～85份；阻燃剂：6～9份；抗氧剂：0.3份；消光剂：5～15份；增韧剂：5～8份；润滑剂：0.4份；所述消光剂为经过800～900℃煅烧的非晶态二氧化硅，其平均粒径≥120目；所述非晶态二氧化硅具有孔结构，孔径为0.15～0.50μm。优选地，所述煅烧时间为1～3h，在一些实施例中，所述煅烧时间为2h。优选地，所述LDPE的弯曲模量为90～120MPa，断裂伸长率>150％，熔融指数为20～70g/10min(测试条件200℃/2.16kg)。优选地，所述阻燃剂选自溴锑复配阻燃剂和/或磷氮复配阻燃剂。优选地，所述溴锑复配阻燃剂由十溴二苯乙烷和三氧化二锑按照(1～5):1的质量比例复配而成，所述十溴二苯乙烷和三氧化二锑的纯度都在99.5％以上。更优选地，所述溴锑复配阻燃剂由十溴二苯乙烷和三氧化二锑按照3.5:1的质量比例复配而成。优选地，所述磷氮复配阻燃剂由磷系阻燃剂和氮系阻燃剂按(1～5):1的质量比例进行复配而成，所述磷系阻燃剂选自次磷酸钙、次磷酸铝、次磷酸、次亚磷酸、次磷酸镁、次磷酸铵、次磷酸钾和二乙基次膦酸铝中的至少一种，所述氮系阻燃剂选自三聚氰胺和/或三聚氰胺氰尿酸盐。更优选地，所述磷氮复配阻燃剂由磷系阻燃剂和氮系阻燃剂按2:1的质量比例进行复配而成。优选地，所述抗氧化剂为复配抗氧剂，由双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照质量比例(1～5):1复配而成。在一些实施例中，所述抗氧化剂为双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照比例2:1复配而成。优选地，增韧剂为线性LDPE。优选地，润滑剂为硅酮粉，由较高分子量的有机硅酮和二氧化硅反应得到。上述低光泽度阻燃聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：1)将LDPE、阻燃剂、抗氧剂、消光剂、增韧剂和润滑剂混合均匀；2)将步骤1)的物料混炼挤出、拉条、切粒、筛分，得到低光泽度阻燃聚乙烯材料。优选地，步骤1)中，所述混合均匀过程在500～1000r/min的搅拌速度下进行。在一些实施例中，所述搅拌速度为600r/min。优选地，步骤2)中，所述混炼挤出温度为100～170℃。在一些实施例中，通过将物料转入同向双螺杆挤出机进行混炼挤出，同向螺杆挤出机的螺杆直径为75～95mm，螺杆长径比为44:1，各区温度为：第一段100～115℃，第二段至第四段160～170℃，第五段165～160℃，机头160℃。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术的低光泽度阻燃聚乙烯材料阻燃性能优异，阻燃等级为UL94V-2，延燃时间短，还符合EN71-2欧洲玩具安全标准的综合阻燃测试；同时光泽度低，光泽面60°角的光泽度是低至15～30，视觉效果好，光照不刺眼；且其制备方法简单，原料充足，生产成本低，易于进行工业化大规模生产，水口料可回收利用，损耗低。附图说明图1为非晶态二氧化硅的SEM图片，其中a为未经煅烧的非晶态二氧化硅，b为经800℃煅烧的非晶态二氧化硅，c为经900℃煅烧的非晶态二氧化硅。具体实施方式本专利技术提供一种低光泽度阻燃聚乙烯材料，由以下质量份的原料组成：LDPE：67～85份；阻燃剂：6～9份；抗氧剂：0.3份；消光剂：5～15份；增韧剂：5～8份；润滑剂：0.4份；所述消光剂为经过800～900℃煅烧的非晶态二氧化硅，其平均粒径≥120目；所述非晶态二氧化硅具有孔结构，孔径为0.15～0.50μm。优选地，所述煅烧时间为1～3h，在一些实施例中，所述煅烧时间为2h。在实际制备中，将从市场上购买的非晶态二氧化硅过120目筛后，得到粒径≥120目的非晶态二氧化硅，置于高温炉中，在800～900℃下煅烧1～3h。优选地，所述LDPE的弯曲模量为90～120MPa，断裂伸长率>150％，熔融指数为20～70g/10min(测试条件200℃/2.16kg)。优选地，所述阻燃剂选自溴锑复配阻燃剂和/或磷氮复配阻燃剂。优选地，所述溴锑复配阻燃剂由十溴二苯乙烷和三氧化二锑按照(1～5):1的质量比例复配而成，所述十溴二苯乙烷和三氧化二锑的纯度都在99.5％以上。更优选地，所述溴锑复配阻燃剂由十溴二苯乙烷和三氧化二锑按照3.5:1的质量比例复配而成。优选地，所述磷氮复配阻燃剂由磷系阻燃剂和氮系阻燃剂按(1～5):1的质量比例进行复配而成，所述磷系阻燃剂选自次磷酸钙、次磷酸铝、次磷酸、次亚磷酸、次磷酸镁、次磷酸铵、次磷酸钾和二乙基次膦酸铝中的至少一种，所述氮系阻燃剂选自三聚氰胺和/或三聚氰胺氰尿酸盐。更优选地，所述磷氮复配阻燃剂由磷系阻燃剂和氮系阻燃剂按2:1的质量比例进行复配而成。优选地，所述抗氧化剂为复配抗氧剂，为双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照质量比例(1～5):1复配而成。在一些实施例中，所述抗氧化剂为双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯和四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯按照比例2:1复配而成。优选地，增韧剂为线性LDPE。优选地，润滑剂为硅酮粉，由较高分子量有机硅酮和二氧化硅反应得到。上述低光泽度阻燃聚乙烯材料的制备方法包括以下步骤：3)将LDPE、阻燃剂、抗氧剂、消光剂、增韧剂和润滑剂混合均匀；4)将步骤1)的物料混炼挤出、拉条、切粒、筛分，得到低光泽度阻燃聚乙烯材料。优选地，步骤1)中，所述混合均匀过程在500～1000r/min的搅拌速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低光泽度阻燃聚乙烯材料，其特征在于：包括如下质量份的原料：/nLDPE：67～85份；/n阻燃剂：6～9份；/n抗氧剂：0.3份；/n消光剂：5～15份；/n增韧剂：5～8份；/n润滑剂：0.4份；/n所述消光剂为经过800～900℃煅烧的非晶态二氧化硅，其平均粒径≥120目；所述非晶态二氧化硅具有孔结构，孔径为0.15～0.50μm。/n

【技术特征摘要】
1.一种低光泽度阻燃聚乙烯材料，其特征在于：包括如下质量份的原料：
LDPE：67～85份；
阻燃剂：6～9份；
抗氧剂：0.3份；
消光剂：5～15份；
增韧剂：5～8份；
润滑剂：0.4份；
所述消光剂为经过800～900℃煅烧的非晶态二氧化硅，其平均粒径≥120目；所述非晶态二氧化硅具有孔结构，孔径为0.15～0.50μm。


2.根据权利要求1所述低光泽度阻燃聚乙烯材料，其特征在于：所述LDPE的弯曲模量为90～120MPa，断裂伸长率>180％，熔融指数为20～70g/10min。


3.根据权利要求1所述低光泽度阻燃聚乙烯材料，其特征在于：所述阻燃剂选自溴锑复配阻燃剂和/或磷氮复配阻燃剂。


4.根据权利要求3所述低光泽度阻燃聚乙烯材料，其特征在于：所述溴锑复配阻燃剂由十溴二苯乙烷和三氧化二锑按照(1～5):1的质量比例复配而成。


5.根据权利要求3所述低光泽度阻燃聚乙烯材料，其特征在于：所述磷氮复配阻燃剂由磷系阻燃剂和氮系阻燃剂按(1～5):1的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈旭渠，陈锐彬，刘鹏辉，佘豪杰，廖华利，
申请(专利权)人：广东聚石化学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44