一种阻燃抗静电聚乙烯塑料及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种阻燃抗静电聚乙烯塑料及其制备方法。本发明的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯50%～80%、阻燃剂20%～35%、协同阻燃剂5%～8%、纳米碳酸钙3%～8%、抗静电剂0.1%～1%、偶联剂0.1%～1%、分散剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～1%、光稳定剂0.1%～1%。本发明的有益效果是，本发明通过采用共混改性的方式、经双螺杆挤出造粒的方法，获得的阻燃抗静电聚乙烯塑料，其拉伸强度为12.5～13.8MPa、伸长率为280%～360%、悬臂梁缺口冲击强度为31～34kJ/m2、表面电阻为107～109Ω·m、材料氧指数为30～33，阻燃级别达到UL94-0标准，纳米碳酸钙的加入在保持良好的冲击韧性的同时，还能明显提高材料拉伸强度，并且对抗静电性能有促进作用，而对阻燃性能无明显影响。
【专利说明】一种阻燃抗静电聚乙烯塑料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料【技术领域】，具体地说是一种阻燃抗静电聚乙烯塑料及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚乙烯(PE)具有良好的化学稳定性、耐穿刺性和冲击性能，特别是耐低温性能好，脆化温度一般可达_50°C以下。PE的加工性能很好，加工温度范围宽。但PE塑料也有拉伸强度较低、抗蠕变性不好、耐环境应力开裂性不好、耐热性不高及易燃等缺点，故将PE塑料应用于矿井时，尚需对其进行必要的改性处理，使其在保持优良物理机械性能的同时，还应具有阻燃和抗静电性能。聚乙烯塑料氧指数只有17左右，表明聚乙烯极易燃烧，要获得符合要求的阻燃塑料，就需要对塑料进行阻燃改性处理。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种阻燃效果好、抗静电性能高的阻燃抗静电聚乙烯塑料及其制备方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯50%~80%、阻燃剂20%~35%、协同阻燃剂5%~8%、纳米碳酸钙3%~8%、抗静电剂0.1%~1%、偶联剂0.1%~1%、分散剂0.1%~1%、抗氧剂0.1%~1%、光稳定剂0.1%~1%。
[0005]所述的阻燃剂为膨胀型阻燃剂。
[0006]所述的协同阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁。
[0007]所述的纳米碳酸钙的平均粒径在5nm~20nm之间。
[0008]所述的抗静电剂为油酸聚乙二醇酯。
[0009]所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。
[0010]所述的分散剂为聚乙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、TAS-2A分散剂、乙撑双硬酯酰胺(EBS)中的一种。
[0011]所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
[0012]所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
[0013]上述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料的制备方法，包括以下步骤:
(O按重量配比称取纳米碳酸钙和偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为100°C~120°C，混合时间为10~30分钟，得到表面处理好的纳米碳酸钙，然后加入按重量配比称取的聚乙烯、阻燃剂、协同阻燃剂、抗静电剂、分散剂、抗氧剂和光稳定剂，在100°C~120°C温度下继续混合15~20分钟；
(2)将上述混合好的物料及时加入双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料。
[0014]本发明的有益效果是，本发明通过采用共混改性的方式、经双螺杆挤出造粒的方法，获得的阻燃抗静电聚乙烯塑料，其拉伸强度为12.5~13.8MPa、伸长率为280%~360%、悬臂梁缺口冲击强度为31~34 kj/m2、表面电阻为IO7~IO9 Ω.πκ材料氧指数为30~33，阻燃级别达到UL94-0标准，纳米碳酸钙的加入在保持良好的冲击韧性的同时，还能明显提高材料拉伸强度，并且对抗静电性能有促进作用，而对阻燃性能无明显影响。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0016]实施例1:
一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯62%、膨胀型阻燃剂24%、氢氧化铝6%、纳米碳酸钙5%、油酸聚乙二醇酯0.5%、硅烷偶联剂0.2%、聚乙烯蜡1%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%、受阻胺类光稳定剂0.8%。其中，所述的纳米碳酸?丐的平均粒径在5nm~20nm之间。
[0017]制备方法:(1)按重量配比称取纳米碳酸钙和硅烷偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为100°C~120°C，混合时间为10~30分钟，得到表面处理好的纳米碳酸钙，然后加入按重量配比称取的聚乙烯、膨胀型阻燃剂、氢氧化铝、油酸聚乙二醇酯、聚乙烯蜡、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和受阻胺类光稳定剂，在100°C~120°C温度下继续混合15~20分钟；(2)将上述混合好的物料及时加入双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料。
[0018]实施例2:
一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯52%、膨胀型阻燃剂32%、氢氧化镁8%、纳米碳酸钙5%、油酸聚乙二醇酯0.5%、铝钛复合偶联剂0.2%、TAS-2A分散剂1%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.3%、受阻胺类光稳定剂1%。其中，所述的纳米碳酸钙的平均粒径在5n m~20nm之间。
[0019]制备方法:(1)按重量配比称取纳米碳酸钙和铝钛复合偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为100°C~120°C，混合时间为10~30分钟，得到表面处理好的纳米碳酸钙，然后加入按重量配比称取的聚乙烯、膨胀型阻燃剂、氢氧化镁、油酸聚乙二醇酯、TAS-2A分散剂、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物和受阻胺类光稳定剂，在100°C~120°C温度下继续混合15~20分钟；(2)将上述混合好的物料及时加入双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料。
【权利要求】
1.一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯50%~80%、阻燃剂20%~35%、协同阻燃剂5%~8%、纳米碳酸钙3%~8%、抗静电剂0.1%~1%、偶联剂0.1%~1%、分散剂0.1%~1%、抗氧剂0.1%~1%、光稳定剂0.1%~1%。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其特征在于，所述的阻燃剂为膨胀型阻燃剂。
3.根据权利要求1所述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其特征在于，所述的协同阻燃剂为氢氧化招或氢氧化镁。
4.根据权利要求1所述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其特征在于，所述的纳米碳酸钙的平均粒径在5nm~20nm之间。
5.根据权利要求1所述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其特征在于，所述的抗静电剂为油酸聚乙二醇酯。
6.根据权利要求1所述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。
7.根据权利要求1所述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其特征在于，所述的分散剂为聚乙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、TAS-2A分散剂、乙撑双硬酯酰胺(EBS)中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。
9.根据权利要求1所述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料，其特征在于，所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
10.根据权利要求1所述的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按重量配比称取纳米碳酸钙和偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为100°C~120°C，混合时间为10~30分钟，得到表面处理好的纳米碳酸钙，然后加入按重量配比称取的聚乙烯、阻燃剂、协同阻燃剂、抗静电剂、分散剂、抗氧剂和光稳定剂，在100°C~120°C温度下继续混合15~20分钟； (2)将上述混合好的物料及时加入双螺杆挤出机挤出、冷却、造粒、干燥，即得本发明的一种阻燃抗静电聚乙烯塑料。
【文档编号】C08K3/22GK103881181SQ201210557836
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月20日 优先权日:2012年12月20日
【发明者】不公告发明人 申请人:青岛欣展塑胶有限公司