一种抗紫外及阻燃型LDPE复合材料及其制备方法技术

技术编号：41091426 阅读：4 留言：0更新日期：2024-04-25 13:51

本发明专利技术中公开了一种抗紫外及阻燃型LDPE复合材料，所述抗紫外及阻燃型LDPE复合材料由以下质量百分比的原料组成：60％～70％低密度聚乙烯，15％～30％改性聚磷酸铵，4％～8％三(2‑羟乙基)异氰尿酸酯，1％～2％抗紫外剂。本发明专利技术同时公开了该抗紫外及阻燃型LDPE复合材料的制备方法，利用β‑CDMCAPP@MF、THEIC和抗紫外剂构成抗紫外膨胀阻燃体系，经熔融共混制备抗紫外膨胀阻燃低密度聚乙烯复合材料。该复合材料氧指数可达到难燃要求并减少烟气的释放量，同时解决了现有技术中添加阻燃剂会大幅度降低材料机械性能的问题，即在保障低密度聚乙烯(LDPE)的拉伸强度的前提下显著提高了低密度聚乙烯的抗紫外及阻燃性能，解决燃烧时熔滴严重滴落的问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料领域，具体涉及一种抗紫外及阻燃型ldpe复合材料及其制备方法。

技术介绍

1、低密度聚乙烯(ldpe)是一种树脂材料，同时也是复合材料的重要组成部分。因为ldpe具备价格低廉，机械和加工性能好，物理化学性能好而且对人类以及环境造成的危害较小，易于重复使用的工程热塑性塑料的特点，被广泛应用于工业、农业和日常生活中。然而，低密度聚乙烯还存在一些问题，一方面是ldpe在空气中极易燃烧，产生大量烟雾并伴随熔滴滴落；另一方面ldpe在室外应用时，在紫外线辐射下易被氧化，使其机械性能明显劣化，使用寿命缩短。因此，开发具有抗紫外性能的阻燃剂意义重大。

2、膨胀型阻燃剂(ifrs)已被认为是阻燃性能优异的谎报型阻燃剂。ifr一般由酸源、气源、炭化剂组成。聚磷酸铵(app)因其阻燃效率高、对环境的负面影响低，且可以作为ifrs的酸源而备受人们关注。然而，在紫外线照射下，app易被热解并释放磷酸和p·自由基，会与受阻胺光稳定剂发生反应。因此，app和受阻胺光稳定剂的共存会降低ldpe的阻燃和抗紫外效率。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于解决现有技术存在的在低密度聚乙烯材料中添加阻燃剂会大幅度降低产品机械性能的问题，提供一种抗紫外及阻燃型ldpe复合材料及其制备方法，可以在保障低密度聚乙烯(ldpe)的拉伸强度的前提下提高低密度聚乙烯的抗紫外及阻燃性能。

2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下：一种抗紫外及阻燃型ldpe复合材料，所述抗紫外及

3、优选地，所述改性聚磷酸铵是β-cdmcapp@mf。

4、优选地，所述抗紫外剂的制备方法为：将10g木质素磺酸盐和40ml去离子水加至100ml三颈圆底烧瓶中，超声溶解，再加入4g受阻胺光稳定剂，在70℃下搅拌15min后氨水调节ph值至10，再恒压滴加1.12ml 10wt％的甲醛溶液，升温至85℃反应3h后，冷却到室温，过滤，用乙醇洗涤3次，80℃真空干燥，得固体粉末即为抗紫外剂。

5、优选地，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠中的一种。

6、优选地，所述受阻胺光稳定剂为4-氨基-2,2,6,6-四甲基哌啶、四甲基哌啶醇中的一种。

7、本专利技术同时提供了上述抗紫外及阻燃型ldpe复合材料的制备方法，包括以下步骤：

8、s1、密炼机预热，投入低密度聚乙烯；

9、s2、再投入改性聚磷酸铵、三(2-羟乙基)异氰尿酸酯和抗紫外剂，混合10-15min，即得抗紫外及阻燃型ldpe复合材料。

10、优选地，所述密炼机的预热温度为155-165℃。

11、本专利技术所具有的有益效果：本专利技术利用β-cdmcapp@mf、theic和抗紫外剂构成抗紫外膨胀阻燃体系，经熔融共混制备抗紫外膨胀阻燃低密度聚乙烯复合材料。该复合材料氧指数可达到难燃要求并减少烟气的释放量，同时解决了现有技术中添加阻燃剂会大幅度降低材料机械性能的问题，即在保障低密度聚乙烯(ldpe)的拉伸强度的前提下显著提高了低密度聚乙烯的抗紫外及阻燃性能，解决燃烧时熔滴严重滴落的问题。

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【技术保护点】

1.一种抗紫外及阻燃型LDPE复合材料，其特征在于，所述抗紫外及阻燃型LDPE复合材料由以下质量百分比的原料组成：60％～70％低密度聚乙烯，15％～30％改性聚磷酸铵，4％～8％三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，1％～2％抗紫外剂。

2.根据权利要求1所述的抗紫外及阻燃型LDPE复合材料，其特征在于，所述改性聚磷酸铵是β-CDMCAPP@MF。

3.根据权利要求1所述的抗紫外及阻燃型LDPE复合材料，其特征在于，所述抗紫外剂的制备方法为：将10g木质素磺酸盐和40ml去离子水加至100mL三颈圆底烧瓶中，超声溶解，再加入4g受阻胺光稳定剂，在70℃下搅拌15min后氨水调节pH值至10，再恒压滴加1.12mL10wt％的甲醛溶液，升温至85℃反应3h后，冷却到室温，过滤，用乙醇洗涤3次，80℃真空干燥，得固体粉末即为抗紫外剂。

4.根据权利要求3所述的抗紫外及阻燃型LDPE复合材料，其特征在于，所述木质素磺酸盐为木质素磺酸钙、木质素磺酸钠中的一种。

5.根据权利要求3所述的抗紫外及阻燃型LDPE复合材料，其特征在于，所述受阻胺光稳定剂为

6.一种如权利要求1-5任一项所述的抗紫外及阻燃型LDPE复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述密炼机的预热温度为155-165℃。

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【技术特征摘要】

1.一种抗紫外及阻燃型ldpe复合材料，其特征在于，所述抗紫外及阻燃型ldpe复合材料由以下质量百分比的原料组成：60％～70％低密度聚乙烯，15％～30％改性聚磷酸铵，4％～8％三(2-羟乙基)异氰尿酸酯，1％～2％抗紫外剂。

2.根据权利要求1所述的抗紫外及阻燃型ldpe复合材料，其特征在于，所述改性聚磷酸铵是β-cdmcapp@mf。

3.根据权利要求1所述的抗紫外及阻燃型ldpe复合材料，其特征在于，所述抗紫外剂的制备方法为：将10g木质素磺酸盐和40ml去离子水加至100ml三颈圆底烧瓶中，超声溶解，再加入4g受阻胺光稳定剂，在70℃下搅拌15min后氨水调节ph值至10，再恒压滴加1.12ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：王固霞，董庭轩，丁立洋，郭生伟，李丹，刘渊，秦小东，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：

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