一种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开一种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及高分子复合材料改性

。
更具体地，涉及一种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]低密度聚乙烯
(LDPE)
是一种无臭无毒的热塑性塑料，具有优异的柔韧性
、
延展性
、
耐高温性
、
绝缘性和化学稳定性
。
因此，它在工业
、
农业
、
医疗器械
、
食品包装
、
日用品等领域具有广阔的应用前景
。
然而，
LDPE
的阻燃性较差，氧指数仅为
18.7
％
。
它将在低烟度的明火中继续燃烧
。
这限制了
LDPE
在军工
、
电子等相关领域的应用
。
为了克服
LDPE
在这方面的缺陷，通常会添加阻燃剂来改性
LDPE
的阻燃性，以抑制聚乙烯体系燃烧过程中释放的热量和烟雾
。
目前，常用的阻燃剂分为几类，包括卤代
、
磷和镁
、
铝等无机阻燃剂
。
其中，含卤素化合物已广泛应用于聚烯烃材料中
。
虽然它可以有效地提高聚烯烃材料的阻燃性能，但它会产生许多有毒气体，破坏环境，甚至危及人类生命
。
而氢氧化镁
、
氢氧化铝等无机阻燃剂存在添加量大，与基体的相容性差，使得复合材料的机械性能大幅度下降而影响其应用
。
[0003]随着人类健康和环境要求的不断提高，膨胀型阻燃剂作为一种具有低毒
、
低烟等优点的有前途的无卤阻燃剂已被应用于低密度聚乙烯中
。
然而大部分膨胀型阻燃剂有着添加量大
、
与基体相容性差
、
不耐水等缺点
。
因此，降低阻燃剂在低密度聚乙烯中的添加量
、
改善阻燃剂与其相容性
、
进一步拓宽低密度聚乙烯的应用是非常有必要的
。

技术实现思路

[0004]基于以上问题，本专利技术的目的在于提供一种阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法和应用
。
所述复合材料使用的是无卤的膨胀阻燃体系，同时通过引入聚丙烯改善膨胀型阻燃剂与低密度聚乙烯的相容性，增加其热稳定性，降低阻燃难度，使得复合材料同时具有出色的阻燃性能和力学性能
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案：
[0006]一方面，本专利技术提供一种阻燃聚烯烃复合材料，所述复合材料中包含：
[0007]基体：包含低密度聚乙烯和聚丙烯，其中，所述低密度聚乙烯与聚丙烯的质量比为
(3
‑
4)
：
(3
‑
4)
；和
[0008]分散在所述基体中的阻燃剂，所述阻燃剂中包含焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸盐，其中，所述焦磷酸哌嗪与三聚氰胺聚磷酸盐的质量比为
1:0.25
‑
1。
[0009]进一步地，所述基体与阻燃剂的质量比为
(7
‑
7.5):(2.5:3)。
示例性地，所述基体与阻燃剂的质量比为
7.4:2.6、7.5:2.5、7.2:2.8
等
。
[0010]进一步地，所述低密度聚乙烯与聚丙烯的质量比为
1:1。
此时得到的复合材料在兼具高的氧指数和
UL
‑
94
等级的基础上，具有好的拉伸强度和断裂伸长率
[0011]进一步地，所述焦磷酸哌嗪与三聚氰胺聚磷酸盐的质量比为
1:0.3
‑
0.5。
此时得到的复合材料在兼具高的氧指数和
UL
‑
94
等级的基础上，具有好的拉伸强度和断裂伸长率
。
优
[0028]本实施例提供了一种阻燃低密度聚乙烯
/
聚丙烯复合材料的制备方法：
[0029]按所述重量分数，由以下份数的原料组成，低密度聚乙烯
37
份，间规聚丙烯
37
份，阻燃剂
26
份
(
其中焦磷酸哌嗪
(
磷元素含量为
20
‑
22
％，白度大于
95)
：三聚氰胺聚磷酸盐质量比＝7：
3)。
将所述阻燃剂进行充分混合均匀后，搅拌后加入密炼机中，经熔融共混
、
冷却
、
干燥的过程，得到阻燃低密度聚乙烯
/
聚丙烯复合材料
。
具体为：将低密度聚乙烯
、
聚丙烯
、
焦磷酸哌嗪
、
三聚氰胺聚磷酸盐分别于
80℃
下干燥
8h
，去除其中水分后，得到干燥的各组分；将阻燃剂和树脂基体进行充分混合均匀后，得到预混料；预混料加入密炼机中，经熔融共混
、
冷却和干燥的过程，得到阻燃低密度聚乙烯
/
聚丙烯复合材料
。
将所述阻燃低密度聚乙烯
/
聚丙烯复合材料的母粒通过压片机制得阻燃低密度聚乙烯
/
聚丙烯复合材料样条，压片温度为
180
±
10℃
，压力
10MPa
，热压
9min。
哈普密炼机的加工条件为：一区
150
±
10℃、
二区
150
±
10℃、
三区
150
±
10℃
，螺杆转速
50
转
/min
，加工时间为
8min。
[0030]实施例2[0031]本实施例提供了一种阻燃低密度聚乙烯
/
聚丙烯复合材料的制备方法：
[0032]按所述重量分数，由以下份数的原料组成，低密度聚乙烯
37.5
份，无规聚丙烯
37.5
份，阻燃剂
25
份
(
其中焦磷酸哌嗪
(
磷元素含量为
20
‑
22
％，白度大于
95)
：三聚氰胺聚磷酸盐质量比＝7：
3)。
将所述阻燃剂进行充分混合均匀后，搅拌后加入密炼机中，经熔融共混
、
冷却
、
干燥的过程，得到阻燃低密度聚乙烯
/
聚丙烯复合材料
。
具体为：将低密度聚乙烯<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于，所述复合材料中包含：基体：包含低密度聚乙烯和聚丙烯，其中，所述低密度聚乙烯与聚丙烯的质量比为
(3
‑
4)
：
(3
‑
4)
；和分散在所述基体中的阻燃剂，所述阻燃剂中包含焦磷酸哌嗪和三聚氰胺聚磷酸盐，其中，所述焦磷酸哌嗪与三聚氰胺聚磷酸盐的质量比为
1:0.25
‑
1。2.
根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述基体与阻燃剂的质量比为
(7
‑
7.5):(2.5:3)。3.
根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述焦磷酸哌嗪与三聚氰胺聚磷酸盐的质量比为
1:0.3
‑
0.5。4.
根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述聚丙烯选自无规聚丙烯
、
等规聚丙烯
、
间规聚丙烯
、
茂金属聚丙烯
、
茂金属
α
烯烃
‑
丙烯共聚物中的一种或多种
。5.
根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪飞，黄志明，孙军，张胜，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：