专利名称：一种抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及树脂阻燃改性领域，更详细的是无卤阻燃聚烯烃混合物，尤其是抗湿 性磷氮膨胀型阻燃聚烯烃混合物。本发明还涉及所述阻燃聚烯烃混合物的制备方法。
背景技术：
聚烯烃作为最重要的热塑性树脂之一，广泛应用于生产和生活的各个方面，但由 于易燃烧，限制了其进一步应用。传统的含卤阻燃剂虽具有良好的阻燃性能，但在燃烧时会 产生大量的烟雾和有毒气体，造成二次污染，因此研究无卤阻燃聚烯烃非常必要。其中，磷 氮膨胀型阻燃体系因其阻燃效率较高、低烟、无毒、无腐蚀性气体释放等特点，最有希望取 代含卤阻燃剂，被认为是当今无卤阻燃材料的发展方向之一。虽然膨胀型阻燃体系克服了许多传统阻燃剂存在的缺点，但在实际应用中仍存在 很多问题。如炭源羟基多元醇，由于其自身的结构特点，吸湿性很强，易团聚，与非极性聚烯 烃基体相容性差，在高温高湿的情况下极易向材料表面迁移渗出，降低了材料的综合性能 尤其是阻燃性能，进而限制了磷氮膨胀型阻燃材料在潮湿环境中的应用。为了解决上述问题，国内外对磷氮膨胀型阻燃体系进行了大量的研究。其中， 胶囊化(包覆)是改善阻燃剂的抗湿性和相容性最为有效的方法。中国发明专利申 请200610026448. 6公开了将磷氮膨胀型阻燃剂、有机硅和有机溶剂(苯、甲苯或二氧 六环)等，通过加热搅拌反应和微胶囊处理，制备了抗湿性膨胀型阻燃剂，有效改善了 阻燃剂及其阻燃聚丙烯混合物的抗湿性能；吴昆分别采用三聚氰胺-甲醛(MF)树脂 (Microencapsulation of Ammonium Polyphosphate !Preparation,Characterization and its flameretardance in Polypropylene, Polymer Composites，2008，29 (8) :854_860) 禾口尿素一三聚氛胺一甲酸(UMF)丰对月旨(Micro encapsulated ammonium polyphosphate withurea-melamine-formaldehyde shell -preparation， characterization, and its flame retardance inpolypropylene, Polymers forAdvancedTechnologies，2008，19 (8) 1118-1125)为囊材，通过原位聚合微胶囊化技术，制备了具有核-壳结构的微胶囊聚磷酸 铵(MFAPP)。所制得的MFAPP降低了 APP的溶解度，改善了 APP在聚丙烯(PP)中分散以及 PP/APP体系的抗湿性能。然而，上述方法制备过程复杂、周期长，而且使用苯和甲醛等有机 溶剂，不环保。
发明内容
本发明的目的在于针对现有的磷氮膨胀型阻燃体系改性方法存在的缺点，提供一 种力学性能和阻燃性能优良的抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物及其制备方法。本发明使用载体树脂，通过熔融共混的方法，将羟基多元醇、磷氮膨胀型阻燃剂和 粘土按一定的配比浓缩到载体树脂上，粉碎后制成包覆型抗湿性阻燃复合物，有效解决了 磷氮膨胀型阻燃体系极性大、抗湿性差和分散不均勻等缺点。本发明目的通过如下技术方案实现
一种抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物的制备方法，包括如下步骤(1)在双辊温度为140 190°C的开放式热炼机上加入载体树脂，待其熔融包辊 后，先加入羟基多元醇，熔融混炼均勻后，再加入磷氮膨胀型阻燃剂和粘土，再混炼均勻后 出片，粉碎后制得抗湿性阻燃复合物，各原料组分的质量份数如下a、载体树脂5 15b、羟基多元醇10 20C、磷氮膨胀型阻燃剂 15 30d、粘土1 3所述载体树脂为热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、聚丙烯(PP)、聚丙烯接枝马来酸酐 (PP-g-MAH)或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)；所述羟基多元醇为季戊四醇(PER)、双季戊四醇(DPER)或三季戊四醇(TPER)；所述磷氮膨胀型阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐(MP)、三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)或三聚 氰胺多磷酸盐(MPPl)。所述组分d的粘土为有机蒙脱土或高岭土 ；(2)在双辊温度为140 190°C的开放式热炼机上加入聚烯烃树脂，待其熔融包辊 后，依次加入抗氧剂和所述抗湿性阻燃复合物，混炼均勻即可制得抗湿性膨胀型阻燃聚烯 烃混合物；以质量份数计，聚烯烃树脂为100份，抗氧剂B215为0. 1 0. 2份，抗湿性阻燃 复合物为20 50份；所述聚烯烃树脂为聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。为进一步实现本发明目的，步骤⑴所述的双辊温度优选为170 190°C。所述步骤(1)的熔融混炼的时间优选为5 10分钟。所述步骤(1)的再混炼的时间优选为5 10分钟。所述步骤(2)的混炼的时间优选为10 15分钟。一种抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物，由上述方法制备。本发明与现有技术相比，具有如下优点(1)通过载体树脂包覆的方法，可以同时改善膨胀阻燃体系的抗湿性、热稳定性 (见图2)、分散性和与基体树脂的相容性(见图1)；(2)以粘土为协效阻燃剂，大大提高了体系的阻燃效率，较低的添加量就能使材料 的阻燃性能达到UL94V-0级、无熔滴；(3)不使用甲醛和甲苯等有机溶剂，绿色环保；(4)对生产设备要求低，加工工艺简单，容易控制，便于大规模生产，具有良好的应 用及推广前景。
图Ia为直接法制备膨胀型阻燃PP混合物(PP/MPP/PER，见比较例1)试样燃烧(氧 指数测试)残余物的数码照片(其中，PP为100质量份，MPP为25. 2质量份，PER为8. 3质 量份)；图Ib为实施例1所制备抗湿性膨胀型阻燃PP混合物试样燃烧(氧指数测试)残 余物的数码照片(其中，PP为100质量份，抗湿性阻燃复合物为33. 5质量份)；
图2a为直接法制备膨胀型阻燃PP混合物(见比较例1)试样冲击断面的SEM照 片；图2b为本发明实施例1所制备抗湿性膨胀型阻燃PP混合物试样冲击断面的SEM 照片；图3为直接法制备膨胀型阻燃PP混合物(见比较例1)与本发明实施例1所制备 抗湿性膨胀型阻燃PP混合物试样的TGA和DTG曲线图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但是本发明的实施例并不限于 此。实施例1在双辊温度为190°C的开放式热炼机(型号XKR-160，广东湛江机械厂)上加入5 质量份载体树脂热塑性聚氨酯弹性体(TPU，聚酯型，牌号3690AU，熔融指数2. 5g/10min，德 国拜尔公司)，待其熔融包辊后，先加入10质量份的季戊四醇(PER，天津市科密欧化学试剂 开发中心)，熔融混炼10分钟后，再加入30质量份的三聚氰胺焦磷酸盐(MPP，江门市高端 化工科技有限公司)和3质量份的有机蒙脱土(0ΜΜΤ，1. 44P，美国Nanocor公司)，继续混 炼10分钟，均勻后出片，粉碎为抗湿性阻燃复合物。在辊温为170°C的开放式双辊热炼机上先加入100质量份聚丙烯(PP，牌号T30S， 熔融指数为3. Og/lOmin，中国石油化工股份有限公司茂名分公司)，待其熔融包辊后依次 加入0. 1质量份抗氧剂(B215，瑞士汽巴精细化工公司)，33. 5质量份上述抗湿性阻燃复合 物，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机(型号XQLB-3508350，上海第一机械厂)上于 180°C下热压、室温冷压、出片，再在万能制样机(型号HY-W，中国承德试验机厂)上制得用 于测试力学性能和阻燃性能的阻燃PP试样。如表1、表2所示，制得的阻燃PP混合物具有优良的力学性能和阻燃性能其拉伸 强度为26. 7MPa,缺口冲击强度为3. 5kJ ·πΓ2，氧指数高达33. 0%，达到UL94V-0级，无熔滴； 此外，其抗湿性能突出在70°C热水中浸泡168小时后，仍然达到UL94V-0级，且氧指数下 降幅度不大。而比较例1(按传统方法直接熔融共混制备的阻燃PP混合物)的试样的拉伸 强度仅为22. 9MPa，氧指数仅为29. 5%，且在浸水后氧指数大幅下降，不能通过UL94测试。图Ia为直接法制备膨胀型阻燃PP混合物(见比较例1)试样燃烧(氧指数测试) 残余物的数码照片；图Ib为实施例1所制备抗湿性膨胀型阻燃PP混合物试样燃烧(氧指 数测试)残余物的数码照片。对比图Ia和图Ib可以看出，图Ib中的炭层更加厚实、致密。 这说明实施例1所制备的抗湿性膨胀型阻燃PP混合物比传统方法制备的膨胀型阻燃PP具 有更为优良的成炭性能。图2a为直接法制备膨胀型阻燃PP混合物(比较例1)试样冲击 断面的SEM照片；图2b为实施例1所制备抗湿性膨胀型阻燃PP混合物试样冲击断面的SEM 照片。对比图2a和图2b可以看出，图2a中的阻燃剂颗粒分散不均勻，团聚较为严重，且阻 燃剂颗粒与基体的界面明显，说明阻燃剂与PP基体的相容性较差；图2b中阻燃剂颗粒分 散比较均勻，且阻燃剂颗粒与基体的界面变得模糊，这说明抗湿性阻燃复合物与基体的相 容性得到了改善，这也是所制备抗湿性膨胀型阻燃PP混合物具有优良力学性能的原因。图 3为直接法制备膨胀型阻燃PP混合物(比较例1)与本发明实施例1所制备抗湿性膨胀型阻燃PP混合物试样的TGA和DTG曲线图。如图3所示，实施例1所得抗湿性阻燃PP混合 物的热稳定性和残炭率都有较大幅度的提高，其中最大热失重速率温度从499. 4°C提高到 520. 50C，700°C时的残炭率从9. 9%提高到13. 1 %，这是由于载体树脂TPU对MPP和PER有 较好的包覆阻隔作用，且TPU具有较好的成炭性能。综上，制得的抗湿性膨胀型阻燃剂与基 体的相容性较好、分散均勻，且其热稳定性和成炭性能都优于比较例1。实施例2在双辊温度为190°C的开放式热炼机(型号XKR-160，广东湛江机械厂)上加入15 质量份载体树脂热塑性聚氨酯弹性体(TPU，聚酯型，牌号3690AU，熔融指数2. 5g/10min，德 国拜尔公司)，待其熔融包辊后，先加入20质量份的季戊四醇(PER，天津市科密欧化学试剂 开发中心)，熔融混炼10分钟后，再加入30质量份的三聚氰胺磷酸盐(MP，江门市高端化工 科技有限公司)和1质量份的有机蒙脱土(0ΜΜΤ，1. 44P，美国Nanocor公司)，继续混炼10 分钟，均勻后出片，粉碎为抗湿性阻燃复合物。在辊温为170°C的开放式双辊热炼机上先加入100质量份聚丙烯(PP，牌号T30S， 熔融指数为3. Og/lOmin，中国石油化工股份有限公司茂名分公司)，待其熔融包辊后依次 加入0. 2质量份抗氧剂(B215，瑞士汽巴精细化工公司)，50质量份上述所得抗湿性阻燃复 合物，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机(型号XQLB-3508350，上海第一机械厂)上于 180°C下热压、室温冷压、出片，再在万能制样机(型号HY-W，中国承德试验机厂)上制得用 于测试力学性能和阻燃性能的阻燃PP试样。从表1和表2可以看出，所制备的抗湿性阻燃PP混合物具有优异的力学性能、 阻燃性能和抗湿性能。其中，拉伸强度为26. 6MPa，缺口冲击强度为5. 2kJ · m_2，氧指数高 达41.0%，达到UL94 V-O级，无熔滴；浸水后氧指数仍然能保持36.0%，达到UL94 V-O 级。而比较例1(按传统方法的直接熔融共混制备的阻燃PP混合物)试样的拉伸强度仅为 22. 9MPa,氧指数仅为29. 5%，且在浸水后氧指数大幅下降，不能通过UL94测试。实施例3在双辊温度为190°C的开放式热炼机(型号XKR-160，广东湛江机械厂)上加入10 质量份载体树脂热塑性聚氨酯弹性体(TPU，聚酯型，牌号3690AU，熔融指数2. 5g/10min，德 国拜尔公司)，待其熔融包辊后，先加入15质量份的季戊四醇(PER，天津市科密欧化学试剂 开发中心)，熔融混炼10分钟后，再加入15质量份的三聚氰胺多磷酸盐(MPP1，江门市高端 化工科技有限公司)和2质量份的有机蒙脱土(0ΜΜΤ，1. 44P，美国Nanocor公司)，继续混 炼10分钟，均勻后出片，粉碎制得抗湿性阻燃复合物。在辊温为140°C的开放式双辊热炼机上先加入100质量份线性低密度聚乙烯 (LLDPE，牌号DFDA-7042，熔融指数为2. Og/lOmin，中国石油化工股份有限公司茂名分公 司)，待其熔融包辊后依次加入0. 2质量份抗氧剂(B215，瑞士汽巴精细化工公司)，35质量 份抗湿性阻燃复合物，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机(型号XQLB-3508350，上海第 一机械厂)上于160°C下热压、室温冷压、出片，再在万能制样机(型号HY-W，中国承德试验 机厂)上制得用于测试力学性能和阻燃性能的阻燃LLDPE试样。从表1和表2可以看出，所制备的抗湿性阻燃LLDPE混合物具有优异的力学性能、 阻燃性能和抗湿性能。其中，拉伸强度为10. 8MPa，缺口冲击强度为37kJ · m_2，断裂伸长率 高达320%，氧指数为31. 0%，达到UL94V-0级，无熔滴；浸水后氧指数仍然能保持30. 0%，达到UL94V-0级。而比较例2(按传统方法的直接熔融共混制备的阻燃LLDPE混合物)试 样的拉伸强度仅为8. 7MPa，断裂伸长率为270%，氧指数仅为29. 0%，且在浸水后氧指数大 幅下降(从29. 0%下降至25. 0% )，不能通过UL94测试。实施例4在双辊温度为170°C的开放式热炼机(型号XKR-160，广东湛江机械厂)上加入10 质量份载体树脂聚丙烯(PP，牌号T30S，熔融指数为3. Og/lOmin，中国石油化工股份有限公 司茂名分公司)，待其熔融包辊后，先加入10质量份的双季戊四醇(DPER，山东宝峰公司)， 熔融混炼10分钟后，再加入30质量份的三聚氰胺多磷酸盐(MPP1，江门市高端化工科技有 限公司)和1质量份的高岭土(LKC-325A，龙岩高岭土有限公司)，继续混炼10分钟，均勻 后出片，粉碎为抗湿性阻燃复合物。在辊温为170°C的开放式双辊热炼机上先加入100质量份聚丙烯(PP，牌号T30S， 熔融指数为3. Og/lOmin，中国石油化工股份有限公司茂名分公司)，待其熔融包辊后依次 加入0. 2质量份抗氧剂(B215，瑞士汽巴精细化工公司)，40质量份上述所得抗湿性阻燃复 合物，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机(型号XQLB-3508350，上海第一机械厂)上于 180°C下热压、室温冷压、出片，再在万能制样机(型号HY-W，中国承德试验机厂)上制得用 于测试力学性能和阻燃性能的阻燃PP试样。从表1和表2可以看出，所制备的抗湿性阻燃PP混合物具有优异的力学性能、 阻燃性能和抗湿性能。其中，拉伸强度为27. 5MPa，缺口冲击强度为3. OkJ · m_2，氧指数为 34. 0%，达到UL94 V-O级，无熔滴；浸水后氧指数仍然能保持31. 0%，达到UL94 V-O级。 而比较例1(按传统方法的直接熔融共混制备的阻燃PP混合物)试样的拉伸强度仅为 22. 9MPa,氧指数仅为29. 5%，且在浸水后氧指数大幅下降，不能通过UL94测试。实施例5在双辊温度为170°C的开放式热炼机(型号XKR-160，广东湛江机械厂)上加入 10质量份载体树脂聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH，牌号HS1-008，接枝率0. 8%，熔融指数 50. Og/lOmin，广州合诚实业有限公司)，待其熔融包辊后，先加入10质量份的三季戊四醇 (TPER,山东宝峰公司)，熔融混炼10分钟后，再加入30质量份的三聚氰胺多磷酸盐(MPP1， 江门市高端化工科技有限公司)和2质量份的高岭土(LKC-325A，龙岩高岭土有限公司)， 继续混炼10分钟，均勻后出片，粉碎为抗湿性阻燃复合物。在辊温为170°C的开放式双辊热炼机上先加入100质量份聚丙烯(PP，牌号T30S， 熔融指数为3. Og/lOmin，中国石油化工股份有限公司茂名分公司)，待其熔融包辊后依次 加入0. 2质量份抗氧剂(B215，瑞士汽巴精细化工公司)，40质量份上述所得抗湿性阻燃复 合物，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机(型号XQLB-3508350，上海第一机械厂)上于 180°C下热压、室温冷压、出片，再在万能制样机(型号HY-W，中国承德试验机厂)上制得用 于测试力学性能和阻燃性能的阻燃PP试样。从表1和表2可以看出，所制备的抗湿性阻燃PP混合物具有优异的力学性能、 阻燃性能和抗湿性能。其中，拉伸强度为29. OMPa，缺口冲击强度为3. 5kJ · m_2，氧指数为 33. 5%，达到UL94 V-O级，无熔滴；浸水后氧指数仍然能保持31. 5%，达到UL94 V-O级。 而比较例1(按传统方法的直接熔融共混制备的阻燃PP混合物)试样的拉伸强度仅为 22. 9MPa,氧指数仅为29. 5%，且在浸水后氧指数大幅下降，不能通过UL94测试。
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实施例6在双辊温度为140°C的开放式热炼机(型号XKR-160，广东湛江机械厂)上加入10 质量份载体树脂乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA，牌号EVA14-2，醋酸乙烯(Vac)含量14%， 熔融指数为2. 0g/10min,北京有机化工厂)，待其熔融包辊后，先加入10质量份的三季戊 四醇(TPER，山东宝峰公司)，熔融混炼10分钟后，再加入20质量份的三聚氰胺多磷酸盐 (MPP1，江门市高端化工科技有限公司)和2质量份的高岭土，继续混炼10分钟，均勻后出 片，粉碎为抗湿性阻燃复合物。在辊温为140°C的开放式双辊热炼机上先加入100质量份EVA，待其熔融包辊后依 次加入0. 2质量份抗氧剂(B215，瑞士汽巴精细化工公司)，40质量份上述所得抗湿性阻燃 复合物，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机(型号XQLB-3508350，上海第一机械厂)上 于160°C下热压、室温冷压、出片，再在万能制样机(型号HY-W，中国承德试验机厂)上制得 用于测试力学性能和阻燃性能的阻燃EVA试样。从表1和表2可以看出，所制备的抗湿性阻燃EVA混合物具有优异的力学性能、 阻燃性能和抗湿性能。其中，拉伸强度为11. 5MPa，缺口冲击强度为35kJ · m_2，氧指数为 32. 0%，达到UL94 V-O级，无熔滴；浸水后氧指数仍然能保持29. 5%，达到UL94V-0级。而比 较例3 (按传统方法的直接熔融共混制备的阻燃PP混合物)试样的拉伸强度仅为22. 9MPa, 氧指数仅为29. 5%，且在浸水后氧指数大幅下降，不能通过UL94测试。比较例1为了更好地说明本发明所制备阻燃聚丙烯(PP)混合物的性能特点，突出本发明 的优势，以传统方法制备的膨胀型阻燃PP混合物作为比较例。在辊温为170°C的开放式双辊开炼机上先加入100质量份聚丙烯(PP，牌号T30S， 熔融指数为3. Og/lOmin，中国石油化工股份有限公司茂名分公司)，待其熔融包辊后依次 加入0. 1质量份抗氧剂(B215，瑞士汽巴精细化工公司)，25. 2质量份三聚氰胺焦磷酸盐 (MPP，江门市高端化工科技有限公司)，8. 3质量份季戊四醇(PER，天津市科密欧化学试剂 开发中心)，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机(型号XQLB-3508350，上海第一机械 厂)上于180°C下热压、室温冷压、出片，再在万能制样机(型号HY-W，中国承德试验机厂) 上制得用于测试力学性能和阻燃性能的阻燃PP试样。从表1、表2可以看到，制得的阻燃PP力学性能较差。其中，拉伸强度为22. 9MPa, 缺口冲击强度为3. OkJ ·πΓ2，断裂伸长率仅为6%，难以满足使用要求。此外，其抗湿性能也 较差，在70°C热水中浸泡168小时后，氧指数从29. 5%下降至25. 0%，不能通过UL94测试。比较例2为了更好地说明本发明所制备阻燃线性低密度聚乙烯(LLDPE)混合物的性能特 点，突出本发明的优势，以传统方法制备的膨胀型阻燃LLDPE混合物作为比较例。在辊温为140°C的开放式双辊开炼机上先加入100质量份线性低密度聚乙烯 (LLDPE，牌号DFDA-7042，熔融指数为2. Og/lOmin，中国石油化工股份有限公司茂名分公 司)，待其熔融包辊后依次加入0. 1质量份抗氧剂(B215，瑞士汽巴精细化工公司)，25. 2 质量份三聚氰胺焦磷酸盐(MPP，江门市高端化工科技有限公司)，8.3质量份季戊四醇 (PER,天津市科密欧化学试剂开发中心)，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机(型号 XQLB-3508350，上海第一机械厂)上于180°C下热压、室温冷压、出片，再在万能制样机(型号HY-W，中国承德试验机厂)上制得用于测试力学性能和阻燃性能的阻燃LLDPE试样。从表1、表2可以看到，制得的阻燃LLDPE力学性能较差拉伸强度为8. 7MPa,缺 口冲击强度为29kJ ·πΓ2，难以满足使用要求。此外，其抗湿性能也较差，在70°C热水中浸泡 168小时后，氧指数从29. 0%下降至25. 0%，不能通过UL94测试。比较例3为了更好地说明本发明所制备阻燃乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)混合物的性能 特点，突出本发明的优势，以传统方法制备的膨胀型阻燃EVA混合物作为比较例。在辊温为140°C的开放式双辊开炼机上先加入100质量份EVA(EVA，牌号EVA14-2， 醋酸乙烯(Vac)含量14%，熔融指数为2. Og/lOmin，北京有机化工厂)，待其熔融包辊后依 次加入0. 2质量份抗氧剂，27质量份三聚氰胺多磷酸盐(MPP1，江门市高端化工科技有限公 司)，13质量份三季戊四醇(TPER，山东宝峰公司)，混炼15分钟后出片，然后在平板硫化机 (型号XQLB-3508350，上海第一机械厂)上于180°C下热压、室温冷压、出片，再在万能制样 机(型号HY-W，中国承德试验机厂)上制得用于测试力学性能和阻燃性能的阻燃EVA试样。从表1、表2可以看到，制得的阻燃EVA力学性能较差。其中，拉伸强度为9. IMPa, 缺口冲击强度为25kJ · m_2，此外，其抗湿性能也较差，在70°C热水中浸泡168小时后，氧指 数30. 0%下降至26. 0%，不能通过UL94测试，难以满足使用要求。测试方法力学性能测试按照GB/T1040-92测定拉伸强度和断裂伸长率；按照GB/ T1843-1996测定缺口悬臂梁冲击强度。阻燃性能测试按照GB/T 2406-1993测定LOI ；垂直燃烧试验的测试参照UL-94 或ASTM D635-77标准测试其阻燃等级。抗湿性能测试把用于氧指数和垂直燃烧测试的标准试样置于70°C热水中浸泡 168小时，然后在烘箱用IOCTC烘8小时，烘干后用于测试氧指数和垂直燃烧。热重分析(TGA)氮气氛围下，将5 IOmg的试样在热失重分析仪上进行热重分 析，分析温度范围为30°C 700°C，升温速率20°C /min。扫描电镜(SEM)分析将试样用液氮低温脆断，断面用离子溅射仪做喷金处理后， 通过扫描电镜在15kV的加速电压下进行扫描，观察其断面形貌。表1浸水前后阻燃聚烯烃混合物的阻燃性能对比(70°C热水中浸泡168小时)
权利要求
一种抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤(1)在双辊温度为140～190℃的开放式热炼机上加入载体树脂，待其熔融包辊后，先加入羟基多元醇，熔融混炼均匀后，再加入磷氮膨胀型阻燃剂和粘土，混炼均匀后出片，粉碎后制得抗湿性阻燃复合物，各原料组分的质量份数如下a、载体树脂 5～15b、羟基多元醇10～20c、磷氮膨胀型阻燃剂 15～30d、粘土 1～3所述载体树脂为热塑性聚氨酯弹性体、聚丙烯、聚丙烯接枝马来酸酐或乙烯 醋酸乙烯酯共聚物；所述羟基多元醇为季戊四醇、双季戊四醇或三季戊四醇；所述磷氮膨胀型阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺焦磷酸盐或三聚氰胺多磷酸盐；所述粘土为有机蒙脱土或高岭土；(2)在双辊温度为140～190℃的开放式热炼机上加入聚烯烃树脂，待其熔融包辊后，依次加入抗氧剂和所述抗湿性阻燃复合物，混炼均匀即可制得抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物；以质量份数计，聚烯烃树脂为100份，抗氧剂B215为0.1～0.2份，抗湿性阻燃复合物为20～50份；所述聚烯烃树脂为聚丙烯、聚乙烯或乙烯 醋酸乙烯酯共聚物。
2.根据权利要求1所述的抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物的制备方法，其特征在于 步骤(1)所述的双辊温度为170 190°C。
3.根据权利要求1所述的抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物的制备方法，其特征在于 所述步骤(1)的熔融混炼的时间为5 10分钟。
4.根据权利要求1所述的抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物的制备方法，其特征在于 所述步骤(1)的再混炼的时间为5 10分钟。
5.根据权利要求1所述的抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物的制备方法，其特征在于 所述步骤⑵的混炼的时间为10 15分钟。
6.一种抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物，其特征在于由权利要求1-5任一项方法制
全文摘要
本发明公开了一种抗湿性膨胀型阻燃聚烯烃混合物及其制备方法。该方法采用熔融共混的方法，使载体树脂包覆羟基多元醇、磷氮膨胀型阻燃剂和粘土混合物，首先制备了抗湿性膨胀型阻燃复合物。将制得的阻燃复合物与聚烯烃树脂熔融共混制备所述聚烯烃混合物。聚烯烃树脂100质量份、载体树脂5～15质量份、羟基多元醇10～20质量份、磷氮膨胀型阻燃剂15～30质量份、粘土1～3质量份。本发明制得的聚烯烃混合物具有抗湿性能好、热稳定性高，机械性能优良，阻燃性能突出、低烟、低毒、无熔滴，可应用于潮湿环境，且对生产设备要求低，生产效率高，便于大规模生产和应用。
文档编号C08L23/08GK101982489SQ201010503100
公开日2011年3月2日 申请日期2010年10月8日 优先权日2010年10月8日
发明者尹昌宇, 张海丽, 曾幸荣, 李红强, 赖学军 申请人:华南理工大学