本发明涉及阻燃配方技术领域，具体而言，涉及一种一种高效无卤ldpe阻燃组合物及其制备方法。
背景技术：
低密度聚乙烯是一种用途非常广泛的塑料材料，它易于加工成型，适合各种热塑性成型加工工艺。其主要被用于薄膜产品，也用于注塑制品、医疗器具、药品和食品包装材料以及吹塑中空成型制品等等。ldpe氧指数只有17.4，属于易燃材料，当应用在某些对材料的阻燃性能有要求的领域时需要对树脂进行阻燃处理。
ldpe方面现有达到力学性能要求的阻燃配方依然是以溴系阻燃剂为主，无卤阻燃的配方存在添加量大，对材料性能影响大或是添加成本高等问题。
技术实现要素：
本发明的第一个目的在于提供一种高效无卤ldpe阻燃组合物，其原料添加量低、无卤环保、同时兼顾阻燃性能和力学性能；
本发明的第二个目的在于提供一种高效无卤ldpe阻燃组合物的制备方法，制备出的产品具有上述优点。
本发明通过以下技术方案实现：
一种高效无卤ldpe阻燃组合物，包括以下重量份的组分：ldpe110～135份，阻燃剂60～85份，抗氧化剂7～9份，增塑剂4～6份，硅灰石9～11份，硅烷偶联剂1～3份；阻燃剂为聚磷酸铵，焦磷酸哌嗪和三聚氯氰类成炭剂。
焦磷酸哌嗪(ppap)是一种无卤添加型阻燃剂，焦磷酸哌嗪在燃烧过程中会炭化，并且释放出氨气和水蒸气，能够起到良好的阻燃效果。
聚磷酸铵(app)也是一种无机磷系阻燃剂，同时含有磷、氮，属于单组分膨胀阻燃剂，可以同时在气相和凝聚相抑制材料持续燃烧。聚磷酸铵无毒无味，热稳定性高，是一种常用的阻燃剂，但是聚磷酸铵吸湿性强，会对聚合物的机械性能造成较大的影响。
三聚氯氰是一种三嗪化合物，具有稳定性好和成炭能力强等特点，并且燃烧时会产生氮气、氨气等惰性气体，因此不仅具有成炭作用还具有发泡的作用。三聚氯氰原料便宜易得，合成工艺简单，可以降低生产成本。
现有技术中，焦磷酸哌嗪通常和三聚氰胺、多聚磷酸盐配合使用，本发明将焦磷酸哌嗪与聚磷酸铵搭配，再复配少量三聚氯氰成炭剂，组成了新的阻燃体系，使得原料成本更具有优势，并且添加量不会增多，降低了生产成本。
进一步地，聚磷酸铵：焦磷酸哌嗪：三聚氯氰类成炭剂的重量比例为(7～9):(3～5):(2～3)。
本发明的阻燃剂的各个组份的比例使得各个组分之间良好地搭配，阻燃剂能够发挥最大的阻燃效果，并且能够控制生产成本。
进一步地，包括以下重量份的组分：ldpe110～135份，抗氧化剂7～9份，聚磷酸铵35～45份，焦磷酸哌嗪15～25份，三聚氯氰类成炭剂10～15份，增塑剂4～6份，硅灰石9～11份，硅烷偶联剂1～3份。
进一步地，包括以下重量份的组分：ldpe110～115份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵40份，焦磷酸哌嗪20份，三聚氯氰类成炭剂15份，增塑剂5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份。
进一步地，三聚氯氰类成炭剂为大分子三聚氯氰类成炭剂。
大分子三聚氯氰不含卤素，安全环保，有较小的吸湿性和水溶性，与高分子材料的相容性、抗迁移性好。
进一步地，增塑剂为聚乙烯蜡。
一种高效无卤ldpe阻燃组合物的制备方法，包括以下步骤：
s1：将上述高效无卤ldpe阻燃组合物的各组分加入高混机中；
s2：使用双螺杆挤出机进行挤出加工；
s3：使用注塑机挤出成型制得标准样条。
本发明提供的方法能够将高效无卤ldpe无卤阻燃组合物的各组分均匀的混合，制备出的阻燃组合物阻燃效果好。
进一步地，双螺杆挤出机1～3区的温度分别设置为160、175、185℃。
进一步地，双螺杆挤出机的转速为90r/min。
本发明的技术方案至少具有如下优点和有益效果：
(1)本发明提供的高效无卤ldpe阻燃组合物，无卤环保，添加量低，生产成本低，不易析出；
(2)本发明提供的高效无卤ldpe阻燃组合物，成品的力学性能好，满足应用要求；
(3)本发明提供的高效无卤ldpe阻燃组合物的制备方法，操作简单，能够制备出阻燃效果和力学性能均好的阻燃材料。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
实施例1
(1)依次称取ldpe110份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵45份，焦磷酸哌嗪25份，大分子三聚氯嗪类成炭剂(ca-01)15份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
实施例2
(1)依次称取ldpe115份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵40份，焦磷酸哌嗪25份，自制大分子三聚氯嗪类成炭剂(ca-01)15份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
实施例3
(1)依次称取ldpe125份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵40份，焦磷酸哌嗪15份，自制大分子三聚氯嗪类成炭剂(ca-01)15份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
实施例4
(1)依次称取ldpe125份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵40份，焦磷酸哌嗪20份，自制大分子三聚氯嗪类成炭剂(ca-01)10份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
实施例5
(1)依次称取ldpe120份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵35份，焦磷酸哌嗪25份，自制大分子三聚氯嗪类成炭剂(ca-01)15份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
实施例6
(1)依次称取ldpe125份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵35份，焦磷酸哌嗪20份，自制大分子三聚氯嗪类成炭剂(ca-01)15份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
实施例7
(1)依次称取ldpe130份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵35份，焦磷酸哌嗪20份，自制大分子三聚氯嗪类成炭剂(ca-01)10份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
实施例8
(1)依次称取ldpe135份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵35份，焦磷酸哌嗪15份，自制大分子三聚氯嗪类成炭剂(ca-01)10份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
对比例1
(1)依次称取ldpe110份，抗氧化剂8份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
对比例2
(1)依次称取ldpe110份，抗氧化剂8份，聚磷酸铵15份，焦磷酸哌嗪35份，自制大分子三聚氯嗪类成炭剂(ca-01)40份，聚乙烯蜡5份，硅灰石10份，硅烷偶联剂2份加入高混机；
(2)将双螺杆挤出机1～3区温度分别设置为160、175、185℃，螺杆转速90r/min进行挤出加工。
(3)使用注塑机对照相关标准使用对应模具挤出成型制得标准样条。
实验例1
实验方法：将实施例1～8和对比例1～2分别设置为实验组1～10；分别测试实验组1～9产品的垂直燃烧等级、氧指数以及断裂伸长率；测试方法如下：
垂直燃烧等级按照《gb/t2408-2008》中的测试方法进行，式样为3.2mm样条；
氧指数测试方法按照《gb/t2406.2-2009》中的测试方法进行，试样为i型；
断裂伸长率按照《gb/t1040-2006》中的测试方法进行，样条为1a型标准试样，实验速度为50mm/min，表中数据为10根样条平均值；
测试结果见表1所示：
表1测试结果表
由表1数据可知，实施例1～8的样品和对比例1～2的样品相比，垂直燃烧实验的阻燃效果好，氧指数高，断裂伸长率第，说明采用本发明实施例的无卤阻燃ldpe的制备方法制备得到的无卤阻燃ldpe和不使用本阻燃剂的ldpe相比，其阻燃性能好，氧指数高，断裂伸长率达到应用要求；考虑到成本，其中实施例8给出的配方综合性能最优。
综上所述，采用本发明提供的无卤阻燃ldpe的制备方法；该方法成本低，工艺简单；制备得到的产品不仅具有优异的阻燃性，断裂伸长率也达到应用要求。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。