一种无卤阻燃聚乙烯塑料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种无卤阻燃聚乙烯塑料及其制备方法；无卤阻燃聚乙烯塑料由下述组分组成：70～80质量份聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物，1～4质量份抗氧化剂，2～4质量份抗静电剂，3～6质量份抗冲击改性剂，8～15质量份增塑剂，2～6质量份热稳定剂；本发明专利技术通过在聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物制备得到的无卤阻燃聚乙烯塑料，使聚乙烯分子具有阻燃性，克服了阻燃剂分散的均匀性不易保证、难以避免阻燃成分的流失和直接影响制品的长期阻燃性能的问题。流失和直接影响制品的长期阻燃性能的问题。流失和直接影响制品的长期阻燃性能的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种无卤阻燃聚乙烯塑料及其制备方法


[0001]本专利技术属高分子化学合成领域，具体涉及一种无卤阻燃聚乙烯塑料及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚乙烯树脂作为五大通用树脂之一，广泛地应用于我们日常生活和工、农业生产等各个领域。目前，我国聚乙烯行业仍处于供不应求状态。一方面，国内聚乙烯装置产能不能满足实际需求，另一方面，随着国家经济的快速发展，对于一些高性能、高附加值和功能化的聚乙烯产品的需求量很大，而国内这些聚乙烯产品仍然主要依赖于进口。
[0003]聚乙烯分子链由碳氢元素组成，容易燃烧，不具有阻燃性，在制备聚乙烯材料中，通常会添加阻燃剂，如中国专利CN103772792B公开了一种聚乙烯阻燃塑料，通过在聚乙烯材料中添加具有阻燃作用的噁嗪树脂、空心玻璃珠、甲基膦酸二甲酯、三氧化二锑和氢氧化镁，得到一种在高温或者其他危险情况不容易燃烧，使用更安全保险，且弹力均匀、稳定，长期使用不会产生变形，而且兼具其他高分子材料的优良性能，如强度高、韧性好、耐寒性好等优点的阻燃聚乙烯材料。由于阻燃剂分子与聚乙烯基材之间结合作用较弱，阻燃剂分散的均匀性不易保证，此外也难以避免阻燃成分的流失问题，直接影响制品的长期阻燃性能。基于上述陈述，本专利技术提出了一种无卤阻燃聚乙烯塑料及其制备方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种无卤阻燃聚乙烯塑料及其制备方法，通过在聚乙烯分子链上嵌段二硫代磷酸酯，使聚乙烯分子具有阻燃性。
[0005]本专利技术的目的在于提供一种无卤阻燃聚乙烯塑料。
[0006]本专利技术的另一目在于是提供上述无卤阻燃聚乙烯塑料的制备方法。
[0007]本专利技术上述目的通过以下技术方案实现：
[0008]无卤阻燃聚乙烯塑料的制备方法如下：
[0009]按照重量配比制成：70～80质量份聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物，1～4质量份抗氧化剂，2～4质量份抗静电剂，3～6质量份抗冲击改性剂，8～15质量份增塑剂，2～6质量份热稳定剂在高速混合机中进行常温混合挤出、冷却和造粒，制备得到无卤阻燃聚乙烯塑料。
[0010]所述聚乙烯嵌段共聚物，其结构式如下式(I)所示：
[0011][0012]式中n的取值为23～66，m的取值为5～10。
[0013]上述聚乙烯嵌段共聚物的制备方法如下：
[0014]1.RAFT试剂4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酸与SOCl2进行酰氯化反应，再与端羟基聚乙烯进行酯化反应的到聚乙烯大分子链转移剂。
[0015]所述端羟基聚乙烯、4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酸与SOCl2的摩尔比为1:5:25。
[0016]2.以二氧六环为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，二硫代磷酸酯在聚乙烯大分子链转移剂分子链上发生聚合反应，得到聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物。
[0017]所述二硫代磷酸酯的结构式如下所示：
[0018][0019]所述偶氮二异丁腈与聚乙烯大分子链转移剂、二硫代磷酸酯的摩尔比为 1:10:100。
[0020]所述抗氧化剂选自硫代二丙酸二月硅脂、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的一种或两种。
[0021]所述抗静电剂选自为聚氧乙烯硬脂酸酯、聚乙二醇甲基丙烯酸二聚物、环氧乙烷、聚醚酰亚胺中的一种或几种。
[0022]所述抗冲击改性剂选自为丙烯酸酯共聚物。
[0023]所述增塑剂选自季戊四醇、癸二酸二丁酯、邻苯二甲酸二异壬酯中的一种或几种。
[0024]所述热稳定剂选自马来酸二丁基锡或硬脂酸铅。
[0025]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和有益效果：
[0026](1)本专利技术提供了一种无卤阻燃聚乙烯塑料，通过在聚乙烯分子链上嵌段二硫代磷酸酯，使聚乙烯分子具有阻燃性。
[0027](2)本专利技术提供了一种无卤阻燃聚乙烯塑料，克服了将阻燃剂以物理混合方法添加入聚乙烯基材，由于阻燃剂分子与聚乙烯基材之间结合作用较弱，阻燃剂分散的均匀性不易保证、难以避免阻燃成分的流失和直接影响制品的长期阻燃性能的问题。
附图说明
[0028]图1为实施例2制备得到的聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物的核磁氢谱图。
具体实施方式
[0029]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明，但实施例并不对本专利技术做任何形式的限定。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。
[0030]实施例1
[0031]将4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酸(1.31g,5mmol)加入装有回流冷凝管的100mL 支口烧瓶中，注射入30ml无水THF，边搅拌边缓慢滴加新蒸SOCl2(1.8ml, 25mmol)，滴加完毕后加热回流1.5h，减压下除去SOCl2和THF，得到黄色油状产物，加入少量无水甲苯溶解。
[0032]N2保护下，在100mL支口烧瓶中加入PE-OH(0.8g,1mmol)，注射入30ml 无水甲苯，边搅拌边升温至75℃，待PE-OH完全溶解后，加入1ml吡啶，继续搅拌10min，再缓慢滴加新制的上述溶于甲苯的黄色油状产物，滴加完毕后，80℃下搅拌2.5h，产物倒入甲醇中沉淀，经过甲苯/甲醇溶解/沉淀循环两次后，真空 35℃下烘干至恒重，得聚乙烯大分子链转移剂1.5g。
[0033]实施例2
[0034]N2保护下，在20ml Schlenk瓶中加入AIBN(1.6mg,0.01mmol)，聚乙烯大分子链转移剂(0.83g,0.10mmol)，二硫代磷酸酯(4.49g,10mmol)和15ml二氧六环，将Schlenk瓶置于预先设定好的75℃油浴中进行聚合反应，反应0.5h后立即将Schlenk瓶取出浸入液氮中冷却，产物在大量乙醚中沉淀，经过THF/乙醚溶解/沉淀循环两次，得聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物3.2g。
[0035]实施例3
[0036]按照重量配比制成：70质量份聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物，4质量份硫代二丙酸二月硅脂，3质量份聚氧乙烯硬脂酸酯，5质量份丙烯酸酯共聚物，12质量份邻苯二甲酸二异壬酯，6质量份马来酸二丁基锡在高速混合机中进行常温混合挤出、冷却和造粒，制备得到无卤阻燃聚乙烯塑料。
[0037]实施例4
[0038]按照重量配比制成：75质量份聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物，3质量份硫代二丙酸二月硅脂，3质量份聚氧乙烯硬脂酸酯，4质量份丙烯酸酯共聚物， 10质量份邻苯二甲酸二异壬酯，5质量份马来酸二丁基锡在高速混合机中进行常温混合挤出、冷却和造粒，制备得到无卤阻燃聚乙烯塑料。
[0039]实施例5
[0040]按照重量配比制成：80质量份聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物，3质量份硫代二丙酸二月硅脂，2质量份聚氧乙烯硬脂酸酯，3质量份丙烯酸酯共聚物， 8质量份邻苯二甲酸二异壬酯，4质量份马来酸二丁基锡在高速混合机中进行常温混合挤出、冷却和造粒，制备得到无卤阻燃聚乙烯塑料。
[0041]对比例1...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无卤阻燃聚乙烯塑料，其特征在于，所述的无卤阻燃聚乙烯塑料由下述组分组成：70～80质量份聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物，1～4质量份抗氧化剂，2～4质量份抗静电剂，3～6质量份抗冲击改性剂，8～15质量份增塑剂，2～6质量份热稳定剂，其中，聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物具有式(I)所示结构：式中n的取值为23～66，m的取值为5～10。2.根据权利要求1所述的无卤阻燃聚乙烯塑料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将70～80质量份聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物，1～4质量份抗氧化剂，2～4质量份抗静电剂，3～6质量份抗冲击改性剂，8～15质量份增塑剂，2～6质量份热稳定剂在高速混合机中进行常温混合挤出、冷却和造粒，制备得到无卤阻燃聚乙烯塑料。3.根据权利要求1所述的一种无卤阻燃聚乙烯塑料，其特征在于，所述聚乙烯嵌段二硫代磷酸酯共聚物的制备方法包括如下步骤：(1)RAFT试剂4-氰基-4-(硫代苯甲酸)戊酸与SOCl2进行酰氯化反应，再与端羟基聚乙烯进行酯化反应的到聚乙烯大分子链转移剂。(2)以二氧六环为溶剂，偶氮二异丁腈为引发剂，二硫代磷酸酯在聚乙烯大分子链转移剂分子链上发...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪胜，
申请(专利权)人：张洪胜，
类型：发明
国别省市：