【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚烯烃组合物，具体地，涉及一种耐候阻燃性聚烯烃组合物及其制备方法。
技术介绍
1、聚烯烃通常指由乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称，英文缩写为po。聚烯烃具有相对密度小、耐腐蚀性、耐水性好、电绝缘性等特点，常用于薄膜、管材、板材、各种成型制品、电线电缆等。尤其在电线电缆领域，因其出色的电绝缘性，常常被用作电缆护套料，但聚烯烃材料自身固有的非极性与表面活化能低，而且聚烯烃作为一种常规高分子有机材料，燃烧性能很好，且耐候性不佳，对于电缆的阻燃应用需要严格的测试条件下是非常难以达到要求的，限制了聚烯烃材料的应用领域。
2、目前，将聚烯烃与其他功能性材料制成组合物是常用的办法。相关技术公开号为cn1445271a的中国专利技术专利申请公开了一种高效能聚烯烃阻燃色母复合物，通过与阻燃剂和阻燃增效剂熔融共混，能大幅提高聚烯烃复合物的阻燃性，且阻燃成分是通过共混的方式引入的，存在易于迁移和渗出的缺陷，影响阻燃效果的持久性。另外，聚烯烃的耐候性也需要进一步提升，以满足更高的要求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种耐候阻燃性聚烯烃组合物及其制备方法。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，包括以下步骤：
4、将聚乙烯、聚4-甲基-1-戊烯、黑磷、助剂
5、选用聚乙烯和聚4-甲基-1-戊烯作为主体，具有良好的电绝缘性；黑磷作为一种新兴的二维材料，拥有优异的阻燃效果，并且可以与助剂起协同作用，共同加强聚烯烃组合物的阻燃性；poe作为一种热塑性弹性体具有窄相对分子质量分布和均匀的短支链分布，可以显著提高聚烯烃组合物的韧性，提高抗冲性能，而且与聚烯烃相容性好；硬脂酰胺脂肪酸能让黑磷和助剂在聚烯烃组合物中均匀的分散，更好的发挥性能。
6、进一步地，所述聚乙烯、聚4-甲基-1-戊烯、黑磷、助剂、poe、硬脂酰胺脂肪酸的质量之比为40:30:5:10-20:8:7。
7、进一步地，所述助剂通过如下步骤制备：
8、s1、在装有搅拌回流装置三口烧瓶中将对醛基苯甲酸、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、哌啶(缩合剂)和甲醇搅拌混合均匀，70℃下回流反应5h，反应完成后，旋蒸，过滤，用甲醇洗涤，干燥，得到中间体1；对醛基苯甲酸、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、哌啶、甲醇的用量之比为15.1g:15.6g:9.26g:100ml；
9、在缩合剂的作用下，对醛基苯甲酸上的醛基与4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶上的-nh2发生缩合，形成亚胺基(c＝n席夫碱结构)，得到中间体1；具体反应过程如下所示：
10、
11、s2、氮气保护下，在装有搅拌装置三口烧瓶中将中间体1、dopo(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)、aibn(偶氮二异丁腈)和dmso(二甲基亚砜)混合，80℃下反应12h，反应完成，停止反应，先旋蒸去除部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用苯/甲醇混合溶剂，二者的体积比为9:1)，旋蒸除去洗脱液，得到中间体2；中间体1、dopo、aibn、dmso的用量之比为28.8g:21.6g:0.5g:100ml；
12、在aibn的催化下，中间体1与dopo反应，得到中间体2；具体反应过程如下所示：
13、
14、s3、在装有搅拌回流装置三口烧瓶中将4-戊烯酸、季戊四醇与乙醇混合，边搅拌边向溶液中缓慢加入浓硫酸溶液(质量分数98％，催化剂、脱水剂)，80℃下回流反应3h，反应结束后，先旋蒸除去大部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用乙酸乙酯/甲醇的混合溶剂，二者的体积比为5:1)，旋蒸除去洗脱液，得到中间体3；4-戊烯酸、季戊四醇、乙醇、浓硫酸溶液的用量之比为10.0g:15.2g:50ml:20ml；
15、在浓硫酸的催化下，4-戊烯酸上的羧基和季戊四醇上的羟基发生酯化反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1且季戊四醇略微过量，使季戊四醇上有只有一个-oh参与到反应，得到中间体3；具体反应过程如下所示：
16、
17、s4、在装有搅拌装置三口烧瓶中将中间体2、中间体3与dmso混合，边搅拌边向溶液中缓慢加入浓硫酸溶液(质量分数98％，催化剂、脱水剂)，100℃下回流反应5h，反应结束后，先旋蒸除去大部分溶剂，再通过柱层析提纯(洗脱液采用苯/甲醇的混合溶剂，二者的体积比为9:2)，旋蒸除去洗脱液，得到助剂；中间体2、中间体3、dmso、浓硫酸溶液的用量之比为50.5g:23.6g:150ml:50ml；
18、在浓硫酸的催化下，中间体2上的羧基和中间体3上的羟基发生酯化反应，通过控制二者的摩尔比接近1:1且中间体3略微过量，使中间体3上有只有一个-oh参与到反应，得到助剂；具体反应过程如下所示：
19、
20、获得助剂的分子链中含有双键、羟基、dopo结构、受阻胺结构；其中双键能接枝到聚烯烃组合物分子链上，产生化学键合作用，不仅能够提高助剂与聚烯烃组合物的相容性，也能提高二者的相互作用力，从而提升助剂的耐迁移和渗出能力，获得性能的持久性；其次，羟基的引入，能一定程度的提高聚烯烃组合物的抗静电性；另外，dopo是一种新型阻燃剂，无卤无毒、不迁移、阻燃性能持久，还能促进材料表面脱水成碳弹性体，实现凝聚相阻燃，能赋予聚烯烃组合物优异的阻燃性，且能保持力学性能不受影响，除此之外，dopo是磷菲类环状磷酸酯，能赋予聚烯烃组合物一定的热稳定性和抗氧化性；最后，受阻胺能起到光稳定剂的作用，受阻胺在光防护中会分解二氧化氢产生稳定的氮氧自由基，这种化合物能非常有效地捕获光氧化降解中所产生的自由基，能有效地抑制聚烯烃组合物的光氧化降解，赋予了聚烯烃组合物高效的光稳定性，因为dopo有一定的抗氧化性，受阻胺还能与其产生协同作用，共同加强了聚烯烃组合物的耐候性。
21、本专利技术的有益效果：
22、本专利技术由聚乙烯、聚4-甲基-1-戊烯、黑磷、助剂、poe和硬脂酰胺脂肪酸通过熔融共混制得，聚乙烯和聚4-甲基-1-戊烯作为主体，具有良好的电绝缘性；黑磷拥有优异的阻燃效果，并且可以与助剂起协同作用，共同加强聚烯烃组合物的阻燃性；poe可以显著提高聚烯烃组合物的韧性，提高抗冲性能，而且与聚烯烃相容性好；硬脂酰胺脂肪酸能让黑磷和助剂在聚烯烃组合中均匀的分散，更好的发挥性能。此外，助剂的分子链中含有双键、羟基、dopo结构、受阻胺结构，这些结构能赋予聚烯烃组合物显著的耐候性、阻燃性，因此获得的聚烯烃组合物具有持久且高效的电绝缘性、阻燃性、耐候性，还具备一定程度的抗冲性能，在电线电缆领域具备重用应用意义。...
【技术保护点】
1.耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯、聚4-甲基-1-戊烯、黑磷、助剂、POE、硬脂酰胺脂肪酸的质量之比为40:30:5:10-20:8:7。
3.根据权利要求1所述的耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，所述助剂通过如下步骤制备：
4.根据权利要求3所述的耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，步骤S1中对醛基苯甲酸、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、哌啶、甲醇的用量之比为15.1g:15.6g:9.26g:100mL。
5.根据权利要求3所述的耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，步骤S2中中间体1、DOPO、AIBN、DMSO的用量之比为28.8g:21.6g:0.5g:100mL。
6.根据权利要求3所述的耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，步骤S3中4-戊烯酸、季戊四醇、乙醇、浓硫酸溶液的用量之比为10.0g:15.2g:50mL:20mL。
7.根据权利
8.耐候阻燃性聚烯烃组合物，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的方法制备而成。
...【技术特征摘要】
1.耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯、聚4-甲基-1-戊烯、黑磷、助剂、poe、硬脂酰胺脂肪酸的质量之比为40:30:5:10-20:8:7。
3.根据权利要求1所述的耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，所述助剂通过如下步骤制备：
4.根据权利要求3所述的耐候阻燃性聚烯烃组合物的制备方法，其特征在于，步骤s1中对醛基苯甲酸、4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、哌啶、甲醇的用量之比为15.1g:15.6g:9.26g:100ml。
5.根据权利要求3所述的耐...
【专利技术属性】
技术研发人员：张园园，吴炎，王维，孟洪量，
申请(专利权)人：湖南省新基源新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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