专利名称：再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料及其制备方法，尤其是利用废旧塑料为原料，对其进行共混改性生产高附加值、环保的电线电缆阻燃 绝缘材料，变废为宝。
背景技术：
我国每年产生的废弃塑料量约为1400万吨左右，由于塑料原料属化学合成原料， 不能够被自然分解，它们不腐烂、不分解特性已成为注目的社会问题。发达国家解决塑料发 展与环境问题的成功策略是实施“三R”战略，即塑料制品的减量(Reduce)，再使用(Reuse) 和塑料废弃物的回收利用(Recycle)。在所有应用领域通过机械再循环、再生原材料和能量 回收等方式，减少废塑料的填埋，减少塑料对环境的负面影响。再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料，是很好的低烟、无卤 阻燃环保的电线电缆绝缘材料。随着我国国民经济的发展，我国的电缆料需求快速增长，特 别是环保电缆料需求量比较大。而国内电线电缆护套料的产量还不能满足市场需求。利用 再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料具有循环经济和环保产业的双 重特征。再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料符合国家发改委、科技 部、商务部及国家知识产权局2007年发布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指 南》，符合新材料第55条环境友好塑料关于材料的可循环回收技术，符合国家重点支持的高 新技术领域环境友好塑料支持项目。因此期望开发出具有优良再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘 材料，但迄今为止尚未有这样的具有优良性能的电缆用再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧 化铝阻燃环保绝缘材料公开报道。
发明内容
过去废旧聚烯烃塑料大都废弃、填埋或焚烧，对环境造成严重的污染。为了在所有 应用领域通过机械再循环、再生原材料和能量回收等方式，减少废塑料的填埋，减少塑料对 环境的负面影响。本发明提供一种再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘 材料及其制备方法，该再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料利用废旧 塑料为原料，对其进行共混改性生产高附加值、环保的电线电缆阻燃环保绝缘材料，变废为 宝，而且环保性能满足电线电缆的要求，材料生产具有循环经济和环保产业的双重特征。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是由下列各原料制备而成组成配比(重量份数)再生聚烯烃100共混改性材料20 40
纳米环保阻燃剂40 60抗氧剂0.8 1.5润滑剂1 2偶联剂1 2着色剂0.6 2所述的再生聚烯烃为回收的聚烯烃废塑料，所述的共混改性材料为乙烯－醋酸乙烯酯共聚物或马来酸酐接枝的乙烯_醋酸乙烯酯共聚物。所述的纳米环保阻燃剂为环保纳 米氢氧化铝。所述的抗氧剂为300#或1010，所述的润滑剂为硬脂酸或聚乙烯蜡或硬脂酸 钙。所述的偶联剂为硅烷偶联剂，所述的着色剂为高耐磨炭黑或酞青蓝或酞青绿。所有原料中，再生聚烯烃为乙烯_醋酸乙烯酯共聚物或马来酸酐接枝的乙烯_醋 酸乙烯酯共聚物共混改性材料为白色颗粒，纳米环保阻燃剂为环保纳米氢氧化铝粉末状白 色颗粒，阻燃剂可调节材料的阻燃性能，环保纳米氢氧化铝经过脂肪酸或偶联剂处理后，与 材料有较好的相容性，而且分散性好，偶联剂为无色液体。以上材料是再生聚烯烃共混改性 复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料的主要成分。抗氧剂300#为粉末状白色颗粒或1010 粉末状白色颗粒，本发明所用的润滑剂为石蜡为粒状白色颗粒，硬脂酸为粉末状白色颗粒， 硬脂酸钙为粉末状白色颗粒。着色剂为高耐磨炭黑为粉末状黑色颗粒，酞青蓝为粉末状蓝 色颗粒，酞青绿为粉末状绿色颗粒。再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料的制备方法。经筛选、 分拣后的废旧再生聚烯烃塑料经清洗、甩干，待添加共混改性材料配料均勻后通过挤出机 挤出，然后加入抗氧剂、润滑剂、偶联剂、着色剂及环保纳米氢氧化铝阻燃剂通过高速混合 机混合4 6分钟，再分别由双螺杆挤出机挤出、单螺杆挤出机挤出后水环切粒，然后经振 动筛分选、沸腾床加温干燥，即可得到均勻的固体颗粒。其主要技术指标长期使用温度70°C拉伸强度14.2MPa断裂伸长率210%体积电阻率(20°C)8. 8 X IO11 Ω · m低温冲击脆化性能-50°C热老化拉伸强度变化率-8.6%热老化断裂伸长变化率-14.2%氧指数28卤酸气体含量Omg/gpH 值6.5电导率7. 4 μ s/mm毒性指数2.4铅(Pb)含量≤ 5X10—镉(Cd)含量≤ 5X10—六价铬(Cr)含量≤5Χ1(Γ6汞(Hg)含量≤ 5X10—6多溴联苯含量≤5X10_6
多溴联苯醚类含量 <5X10_6本发明的有益效果是 根据本发明制得的再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料具 有循环经济和环保产业的双重特征1.本发明利用废旧塑料为原料，对其进行共混改性生产高附加值、环保的电线电 缆用阻燃环保绝缘材料，变废为宝。2.本发明是按照相关的环保要求，对添加剂及改性剂进行严格的筛选，使体系中 不含对人体和环境有很大危害的重金属稳定剂、多溴联苯及其醚类等不符合环保要求的物 质，不会对环境造成污染。因而使用起来更加放心、可靠，社会效益显著。同时，由于是利用 废旧塑料为原料，因此材料成本低，而且材料符合国家发展循环经济的产业政策，经济效益
显者ο3.本发明可用于通讯电缆、电力电缆及矿用电缆、船用电缆、电气装备线等，使通 讯电缆、电力电缆及矿用电缆、船用电缆、电气装备线等有非环保电线电缆成为阻燃环保电 线电缆。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步说明。实施例1.生产阻燃环保通讯电缆组成配比(重量份数)再生聚烯烃100乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20纳米氢氧化铝阻燃剂 40抗氧剂10100. 8聚乙烯蜡润滑剂1.0硅烷偶联剂1.0高耐磨炭黑着色剂2. 0上述再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料为黑色固体颗粒， 拉伸强度为14. 2MPa，断裂伸长率为215%。用挤塑机在温度130_145°C挤出生产环保通讯 电缆、电力电缆及船用电缆、电气装备线等电线电缆产品。使用本发明再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料生产环保 通讯电缆时，材料性能如下 实施例2.如实施例1.所述不同的是共混改性材料为马来酸酐接枝的乙烯_醋酸 乙烯酯共聚物，润滑剂为硬脂酸。实施例3.如实施例1.所述不同的是共混改性材料为马来酸酐接枝的乙烯_醋酸 乙烯酯共聚物，抗氧剂为300#。实施例4.生产环保电力电缆组成配比(重量份数)
再生聚烯烃100乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40纳米氢氧化铝阻燃剂 60抗氧剂10101. 5硬脂酸润滑剂2. 0硅烷偶联剂2酞青绿着色剂0. 6上述再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料为绿色固体颗粒， 拉伸强度为12. 6MPa，断裂伸长率为225%。用挤塑机在温度130_145°C挤出生产环保电力 电缆、通讯电缆及船用电缆、电气装备线等电线电缆产品。使用本发明再生聚烯烃共混改性 复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料生产环保电力电缆时，材料性能如下 实施例5.如实施例4.所述不同的是润滑剂为硬脂酸钙，着色剂为酞青蓝。实施例6.如实施例4.所述不同的是共混改性材料为马来酸酐接枝的乙烯_醋酸 乙烯酯共聚物，润滑剂为硬脂酸钙。
权利要求
一种再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料，其特征在于由下列各原料制备而成组成 配比(重量份数)再生聚烯烃100共混改性材料 20～40纳米环保阻燃剂40～60抗氧剂0.8～1.5润滑剂1～2偶联剂1～2着色剂0.6～2
2.根据权利要求1所述的再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料， 其特征在于所述的共混改性材料为乙烯_醋酸乙烯酯共聚物或马来酸酐接枝的乙烯_醋 酸乙烯酯共聚物。
3.根据权利要求1所述的再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料， 其特征在于所述的纳米环保阻燃剂为环保纳米氢氧化铝。
4.根据权利要求1所述的再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料， 其特征在于所述的抗氧剂为300#或1010。
5.根据权利要求1所述的再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料， 其特征在于所述的润滑剂为硬脂酸或聚乙烯蜡或硬脂酸钙。
6.根据权利要求1所述的再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料， 其特征在于所述的偶联剂为硅烷偶联剂。
7.根据权利要求1所述的再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料， 其特征在于所述的着色剂为高耐磨炭黑或酞青蓝或酞青绿。
8.—种再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料的制备方法，其特征 在于经筛选、分拣后的废旧再生聚烯烃塑料经清洗、甩干，待添加共混改性材料配料均勻 后通过挤出机挤出，然后加入抗氧剂、润滑剂、偶联剂、着色剂及纳米环保阻燃剂通过高速 混合机混合4-6分钟，再分别由双螺杆挤出机挤出、单螺杆挤出机挤出后水环切粒，然后经 振动筛分选，沸腾床加温干燥，即可得到均勻的固体塑料颗粒。
全文摘要
本发明提供一种再生聚烯烃共混改性复合纳米氢氧化铝阻燃环保绝缘材料，配比按重量份数再生聚烯烃100，共混改性材料20～40，纳米环保阻燃剂40～60，抗氧剂0.8～1.5，润滑剂1～2，偶联剂1～2，着色剂0.6～2。经筛选、分拣后的废旧再生聚烯烃塑料经清洗、甩干，待添加共混改性材料配料均匀后通过挤出机挤出，再加入抗氧剂、润滑剂、偶联剂、着色剂及纳米环保阻燃剂经高速混合机混合4～6分钟，再分别由双螺杆挤出机挤出、单螺杆挤出机挤出后水环切粒，然后经振动筛分选、沸腾床加温干燥，即可得到均匀的固体塑料颗粒。本发明充分利用废旧塑料为原料，变废为宝。该材料具有无毒，无腐蚀，阻燃环保，不污染环境的特性。
文档编号C08K3/22GK101845159SQ20101017384
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月17日 优先权日2010年5月17日
发明者刘俊英, 刘宝方, 刘西永, 李静, 王瑞柳, 程辉, 苏世杰, 苏朝化, 赵小雁, 郭国立 申请人:河南久通电缆有限公司