一种阻燃eva发泡材料及制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有优良机械性能、阻燃的乙烯醋酸乙烯酯共聚物（EVA)发泡材料及 其制备方法，具体是指一种氯化聚乙烯（CPE)/EVA发泡材料及制备方法。
【背景技术】
[0002] EVA发泡材料的主要下游行业，即鞋业、箱包业、玩具业、体育用品业、建材业，都是 中国制造业的传统强势行业，2010年行业产值均超过或接近千亿元。但EVA发泡材料同大 多数聚合物一样具有易燃性，遇火后会发生剧烈的燃烧，燃烧时伴有大量浓烟和有毒气体， 由此造成众多的火灾事故，给国家的经济建设和人民的生命财产造成巨大损失。因此EVA 的阻燃性越来越引起人们和社会各界的广泛关注与重视。
[0003]目前应用的阻燃剂主要分为卤系阻燃剂和无卤阻燃剂。在相当多的专利中， 所用无卤阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或两者的混合物，但是这种阻燃剂需添加相当多 的量才能起到阻燃作用，同时使得EVA发泡材料机械性能急剧下降。例如，申请号为 201010599786. 5的中国专利公开了一种阻燃EVA专用材料，该阻燃材料包括如下重量份的 组份：EVA50份，增韧剂40-60份，过氧化物2-5份，阻燃剂150-200份，所述阻燃剂为氢氧 化铝、二氧化硅、滑石粉、碳酸钙以上几种物质混合物。填充大量无机物会导致发泡体机械 性能下降，气泡均一性受到破坏。
[0004] 传统的卤系阻燃剂由于产生有毒、有害气体而面临巨大挑战，但是其阻燃效率高、 成本低、相容性好等优点使其依然广泛应用在阻燃领域。例如，申请号为201010163872. 1 的中国专利公开了一种环保阻燃抗静电发泡材料及制备方法，由发泡级EVA或LDPE100份， 27-49. 5的环保阻燃剂和6-20份的环保抗静电剂组成。专利中所述阻燃剂为十溴二苯乙烷 18-30份和三氧化二锑9-19. 5份。
[0005] 近几年发展的无卤阻燃剂，如磷系、膨胀型阻燃剂，但是这二者的阻燃效果不 太理想，所需添加量较大，对发泡材料的机械性能也会有不利影响。例如，申请号为 201010620211. 7的中国专利公开了无卤阻燃烯烃类发泡体及其制备方法，所述阻燃剂为复 合阻燃剂：红磷或磷酸酯类阻燃剂6-15份、氢氧化镁30-80份、硼酸锌5-20份的混合物或 者聚磷酸胺20-66份、聚磷酸盐10-36份、季戊四醇7-24份的混合物。
[0006] 为了解决阻燃EVA发泡材料机械性能下降的问题，加入氯化聚乙烯（CPE)作为阻 燃剂。氯化聚乙烯（CPE )是通过聚乙烯的氯取代反应制得的高分子聚合物，当氯含量在 25 % ~ 46 %的范围时，就成为橡胶状弹性体，在加入EVA后对最终的发泡制品弹性影响不 大；CPE与EVA主链结构均为乙烯链段，二者相容性较好；CPE结构中含有叔碳氢，对于EVA 发泡交联剂的影响也较小。
[0007] CPE含有氯元素，燃烧中产生的氯化氢可以捕捉有助于燃烧的自由基（.H0)，使 材料具有很好的阻燃性能，但是单独只用，阻燃效果不太理想，与加入少量十溴二苯基乙 烷、三氧化二锑、TPP (三苯基磷)、硼酸锌等助阻燃剂协同使用后，组成氯-溴阻燃体系、 氯-磷、氯-膨胀体系复配阻燃剂，阻燃性能大幅提高。
[0008] 申请号为201210452965. 5的中国专利公开了一种LDPE/EVA/CPE的发泡材料及其 制备方法，专利中以LDPE80-100份为主体材料，EVA30-40份作改性剂，CPE20-30份与硼酸 锌5-10份起阻燃作用，使用EVA增容改性滑石粉，使用硅烷偶联剂改性树木灰、使用CPE包 覆纳米钾长石后混合其他助剂发泡。本申请采用氯化聚乙烯（CPE)复合EVA加入复配助阻 燃剂得到新型的发泡材料，它们的阻燃效果好，工艺简单，效果显著。
【发明内容】
[0009] 为实现上述目的，本发明提供一种阻燃EVA发泡材料，它包括的组分及重量份数 为： 乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA) 50-100份 氯化聚乙烯（CPE) 20-80份 阻燃剂5-50份 填料5-15份 发泡促进剂2. 0-6. 0份 交联剂1.0-2. 0份 脱模剂1.0-2. 0份 发泡剂2.0-4. 0份。
[0010] 所采用EVA为VA含量在9-26%，熔指为l-10g/10min的EVA树脂。
[0011] 所述的氯化聚乙烯为氯含量在26-45%的弹性体CPE。
[0012] 所述的阻燃剂可以为Sb203或十溴二苯基乙烷与Sb 203的混合物，磷酸三苯酯 (TPP)、TPP与硼酸锌的混合物。
[0013] 所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺（AC)、或AC与碳酸氢钠的组合物，或4, 4' -氧代双 苯磺酰肼（0BSH)，或AC与DPT混合发泡剂（AD300)。
[0014] 所述的发泡促进剂为氧化锌与硬脂酸锌的混合物。
[0015] 所述的交联剂为过氧化二异丙苯（DCP)或过氧化苯甲酰（BP0)中的至少一种。
[0016] 本发明还可以加入本领域常用的其它加工助剂，如颜料、增白剂、光稳定剂等。
[0017] 本发明采用的填料可选用滑石粉、二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙中的至少一种。脱 模剂采用硬脂酸、硬脂酸钙或硬脂酸镁中的至少一种。
[0018] 本发明还提供了一种阻燃EVA发泡材料的制备方法：按照上述配比称料，将EVA， CPE，阻燃剂，投入至90-KKTC的辊轮开炼机里，混炼之后，加入已称量好的交联剂、发泡剂、 填料、发泡促进剂、脱模剂，继续混炼，以三角包的形式混炼两次，在经过1 mm的辊距薄通 三次之后出片，并叠放整齐。根据模量容量，准确称量足够的物料，放入模具。模具温度 180°C，压力为15 MPa，交联与发泡时间为10 min，模压发泡制得发泡材料。
[0019] 本发明的发泡材料机械性能优良、阻燃效果好。
【具体实施方式】
[0020] 对比例1 乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA)90份，氯化聚乙烯（CPE)10份。按照上述配比称料，将EVA， CPE，投入已预热至90-KKTC的辊轮开炼机里，混炼之后，加入滑石粉10份，氧化锌2. 0份， 硬脂酸锌1. 5份，硬脂酸1. 5份，DCP1. 2份，AC 2. 0份，继续混炼，以三角包的形式混炼两 次，在经过1 mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。根据模量容量，准确称量足够的物 料，放入模具。模具温度180°C，压力为15 MPa，交联与发泡时间为10 min，模压发泡制得 EVA/CPE发泡材料。
[0021] 对比例2 乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA)80份，氯化聚乙烯（CPE) 20份，按照上述配比称料，将EVA， CPE，投入已预热至90-KKTC的辊轮开炼机里，混炼之后，加入二氧化钛10份，氧化锌2. 0 份，硬脂酸镁1. 5份，硬脂酸1. 5份，DCP1. 2份，AC 2. 0份，继续混炼，以三角包的形式混炼 两次，在经过1 mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。按对比例1同样的发泡材料制 备方法制得EVA/CPE发泡材料。
[0022] 对比例3 乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA)70份，氯化聚乙烯（CPE) 30份，按照上述配比称料，将EVA， CPE，投入已预热至90-KKTC的辊轮开炼机里，混炼之后，加入二氧化硅10份，氧化锌2. 0 份，硬脂酸钙1. 5份，硬脂酸1. 5份，D0P1. 2份，0BSH 2. 0份，继续混炼，以三角包的形式混 炼两次，在经过1 mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。按对比例1中同样的发泡材 料制备方法制得EVA/CPE发泡材料。
[0023] 对比例4 乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA)50份，氯化聚乙烯（CPE) 50份，按照上述配比称料，将EVA， CPE，投入已预热至90-KKTC的辊轮开炼机里，混炼之后，加入滑石粉10份，氧化锌2. 0份， 硬脂酸锌1. 5份，硬脂酸1. 5份，DCP1. 2份，AC 2. 0份，继续混炼，以三角包的形式混炼两 次，在经过1 mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。按照如对比例1同样的发泡材料 制备方法制得EVA/CPE发泡材料。
[0024] 对比例5 乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA)20份，氯化聚乙烯（CPE)80份，按照上述配比称料，将EVA， CPE，投入已预热至90-KKTC的辊轮开炼机里，混炼之后，加入滑石粉10份，氧化锌2. 0份， 硬脂酸锌1. 5份，硬脂酸1. 5份，DCP1. 2份，AC 2. 0份，继续混炼，以三角包的形式混炼两 次，在经过1 mm的辊距薄通三次之后出片，并叠放整齐。按照如对比例1同样的发泡材料 制备方法制得EVA/CPE发泡材料。
[0025] 对比例6 乙烯醋