本发明涉及阻燃抗静电聚乙烯组合物领域，具体涉及滚塑专用的阻燃抗静电聚乙烯组合物及其制备方法。
背景技术：
聚乙烯(PE)作为产量最大的通用塑料之一，由于质轻、易成型、低毒性、良好的电气绝缘性和机械性能，已应用于日常生活的方方面面。然而它的极限氧指数很低，极易燃烧，严重影响了它的广泛应用。
此外，PE也具有优良的电绝缘性能，但在某些特殊应用领域，正是由于PE的高电阻率(1016Ω·cm)往往使其在使用过程中容易产生静电积累，从而造成静电吸尘乃至静电放电等不良现象，严重的甚至会引起火灾。因此，对于特定的场所(如矿山内)，必须对PE进行阻燃和抗静电改性。
滚塑成型工艺通常用于制备中、大型中空制品，如大型水箱、风机外壳、儿童滑梯、洗地机等。由于滚塑过程为了保证物料快速熔融，因此原料必须磨粉至40目左右才能使用；而且滚塑过程通常需要在250℃左右加热10min以上，一般的工程塑料很难承受这么长时间的加热而发生降解，因此目前滚塑成型所使用的原料大部分是PE粉。
由于滚塑成型过程中没有剪切力的作用，物料熔融后主要依靠重力作用而在模具内部成型，因此物料的流变学性能十分重要。通常用于制备滚塑制品的PE原料，其熔融指数要大于3g/10min才能满足成型，而对于结构复杂的模具，熔融指数的要求更高。
目前涉及阻燃抗静电PE的专利，其填充量通常达到30％～40％，如此高的填充量导致共混物的流动性极差，就算加入流动改性剂，其熔指也一般<0.5g/10min，无法用于滚塑成型工艺。专利CN201210557511涉及阻燃抗静电双功能改性聚乙烯复合材料及其制备方法，专利中得到的阻燃抗静电聚乙烯组合物的熔指<0.5g/10min，远远无法满足滚塑成型的需求。
技术实现要素：
本发明的范围只由权利要求书所规定，在任何程度上都不受这一节发明内容的陈述所限。
本发明旨在提供一种适用于滚塑工艺的阻燃效果佳、抗静电性能高的阻燃抗静电聚乙烯及其制备方法。
为实现上述目的本发明采用的技术方案是：一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分包含LLDPE 5％～25％，LDPE 25％～45％，阻燃抗静电母料30％～50％；其中，所述的无卤阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 20％～35％、导电碳黑5％～12％、可膨胀石墨8％～16％、磷氮系膨胀型阻燃剂30％～38％、抗静电剂1％～2％、偶联剂0.6％～1.5％、增韧剂4％～8％、PE蜡0.6％～2％、抗氧剂0.4％～1.0％。以上比例均为质量百分比。
其中，所述的LLDPE熔融指数≥20g/10min，拉伸屈服强度≥13MPa，简支梁缺口冲击强度≥50kJ/m2；LDPE熔融指数≥50g/10min，拉伸屈服强度≥8MPa，简支梁缺口冲击强度≥60kJ/m2。
其中，所述的磷氮系膨胀型阻燃剂为聚磷酸胺(APP)、三聚氰胺(MEL)、季戊四醇(PER)按重量份数APP:MEL:PER＝7:3:4的比例混合而成。
其中，所述的无卤阻燃抗静电母料中，导电碳黑的粒径≥800目
其中，所述的无卤阻燃抗静电母料中，可膨胀石墨(EG)为超细可膨胀石墨，粒度≥200目，膨胀倍率为20～50mL/g，含碳率>99.3％。
其中，所述的无卤阻燃抗静电母料中，抗静电剂为季铵盐类抗静电剂HDC-103、HDC-200、HDC-100K、Irgastat P18中的一种或其组合。
其中，所述的无卤阻燃抗静电母料中，偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或其组合。
其中，所述的无卤阻燃抗静电母料中，增韧剂为POE-g-MAH、POE-g-GMA、PE-g-MAH中的一种或其组合。
其中，所述的无卤阻燃抗静电母料中，抗氧剂为1010、168、1098、H10中的一种或其组合。
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物的制备方法，包括以下步骤：
(1)母料制备：按重量配比称取导电碳黑、可膨胀石墨、偶联剂、PE蜡加入高速混合机中，共混温度85～110℃，共混时间5～8min；再加入LLDPE、磷氮系膨胀型阻燃剂、抗静电剂、增韧剂、抗氧剂在80℃左右共混3～5min；将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出、冷却、切粒、干燥，即得阻燃抗静电母料；
(2)造粒：按照重量配比称取阻燃抗静电母料、LLDPE、LDPE，在高速混合机中共混3min，再次投入双螺杆挤出机中挤出、冷却、切粒、所得粒子干燥备用；
(3)磨粉：在氮气的保护下，使用磨粉机将步骤(2)所得粒子磨成40目左右的粉末，既得滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物。
采用本发明提供的技术方案，制备的滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物熔指≥5g/10min，其拉伸强度为10～12MPa，简支梁缺口冲击强度为5～10kJ/m2，表面电阻为106～107Ω，阻燃等级达到UL 94V-0级别。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 15％、LDPE 35％、阻燃抗静电母料50％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 34.4％、导电碳黑12％、可膨胀石墨12％、磷氮系膨胀型阻燃剂30％、抗静电剂HDC-100K2.0％、铝酸酯偶联剂1.0％、POE-g-GMA6.0％、PE蜡2.0％，抗氧剂0.6％。
制备方法：
(1)母料制备：按重量配比称取导电碳黑、可膨胀石墨、偶联剂、PE蜡加入高速混合机中，共混温度85～110℃，共混时间5～8min；再加入LLDPE、磷氮系膨胀型阻燃剂、抗静电剂、增韧剂、抗氧剂在80℃左右共混3～5min；将上述混合均匀的物料投入双螺杆挤出机中挤出、冷却、切粒、干燥，即得阻燃抗静电母料；
(2)造粒：按照重量配比称取阻燃抗静电母料、LLDPE、LDPE，在高速混合机中共混3min，再次投入双螺杆挤出机中挤出、冷却、切粒、所得粒子干燥备用；
(3)磨粉：在氮气的保护下，使用磨粉机将步骤(2)所得粒子磨成40目左右的粉末，既得滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物。
实施例2：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 20％、LDPE 30％、阻燃抗静电母料50％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 30％、导电碳黑10％、可膨胀石墨16％、磷氮系膨胀型阻燃剂32％、抗静电剂HDC-100K2.0％、硅烷偶联剂1.0％、POE-g-GMA6.0％、PE蜡2.0％，抗氧剂1.0％。
制备方法：同实施例1。
实施例3：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 5％、LDPE 45％、阻燃抗静电母料50％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 20％、导电碳黑12％、可膨胀石墨16％、磷氮系膨胀型阻燃剂38％、抗静电剂HDC-2002％、硅烷偶联剂1％、POE-g-GMA8％、PE蜡2％，抗氧剂1％。
制备方法：同实施例1。
实施例4：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 12％、LDPE 43％、阻燃抗静电母料45％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 20％、导电碳黑10％、可膨胀石墨15％、磷氮系膨胀型阻燃剂36％、抗静电剂HDC-100K2％、钛酸酯偶联剂1％、POE-g-GMA 8％、PE蜡2％，抗氧剂1％。
制备方法：同实施例1。
实施例5：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 20％、LDPE 40％、阻燃抗静电母料40％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 30％、导电碳黑8％、可膨胀石墨13％、磷氮系膨胀型阻燃剂35％、抗静电剂HDC-2001.5％、硅烷偶联剂1.5％、POE-g-MAH 8％、PE蜡2％，抗氧剂1％。
制备方法：同实施例1。
实施例6：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 25％、LDPE 45％、阻燃抗静电母料30％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 35％、导电碳黑5％、可膨胀石墨8％、磷氮系膨胀型阻燃剂38％、抗静电剂HDC-100K2％、铝酸酯偶联剂1.5％、PE-g-MAH 7.5％、PE蜡2％，抗氧剂1％。
制备方法：同实施例1。
实施例7：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 22％、LDPE 43％、阻燃抗静电母料35％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 35％、导电碳黑10％、可膨胀石墨10％、磷氮系膨胀型阻燃剂33％、抗静电剂HDC-100K 1％、硅烷偶联剂0.6％、POE-g-GMA 8％、PE蜡2％，抗氧剂0.4％。
制备方法：同实施例1。
实施例8：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 25％、LDPE 25％、阻燃抗静电母料50％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 35％、导电碳黑12％、可膨胀石墨12％、磷氮系膨胀型阻燃剂30％、抗静电剂HDC-100K 1％、钛酸酯偶联剂1％、POE-g-MAH 6％、PE蜡2％，抗氧剂1％。
制备方法：同实施例1。
实施例9：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 15％、LDPE 41％、阻燃抗静电母料44％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 35％、导电碳黑12％、可膨胀石墨15％、磷氮系膨胀型阻燃剂30％、抗静电剂HDC-100K 1.3％、硅烷偶联剂1.5％、PE-g-MAH 4％、PE蜡0.6％，抗氧剂0.6％。
制备方法：同实施例1。
实施例10：
一种滚塑专用无卤阻燃抗静电聚乙烯组合物，其组分按质量百分配比为：LLDPE 8％、LDPE 45％、阻燃抗静电母料47％；其中所述的阻燃抗静电母料的组分包含LLDPE 35％、导电碳黑5.2％、可膨胀石墨9％、磷氮系膨胀型阻燃剂38％、抗静电剂HDC-100K2％、铝酸酯偶联剂0.8％、POE-g-GMA8％、PE蜡1.2％，抗氧剂1％。
制备方法：同实施例1。
表1各实施例物性表