一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯50％～70％、玻璃纤维10％～20％、复配型阻燃剂6％～20％、微米碳酸钙5％～15％、表面处理剂0.1％～0.3％、抗氧剂0.1％～1％、润滑剂0.2％～1.5％、其他添加剂0～1％。本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的聚乙烯粉末在保持较好的原有性能的同时，大幅度地提高了材料的冲击韧性、刚度和耐热性，而且无卤阻燃效果好，达到UL94V-0阻燃级，可广泛应用于建筑、交通运输、电线电缆、化工机械等行业。
【专利说明】—种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料【技术领域】，具体地说是一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末。
【背景技术】
[0002]聚乙烯(PE)价格低廉，成型加工容易，而且具有许多优良性能，因而需求量大，应用面广。但聚乙烯存在耐应力龟裂性不好、易燃烧、耐热性不足和冲击韧性较差等缺点，从而限制其在某些领域的应用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种具有显著提高冲击韧性、力学模量、耐热性和阻燃性能的微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯50%~70%、玻璃纤维10%~20%、复配型阻燃剂6%~20%、微米碳酸钙5%~15 %、表面处理剂0.1 %~0.3%、抗氧剂
0.1%~I %、润滑剂0.2%~1.5%、其他添加剂O~1%。
[0005]所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维。 [0006]所述的复配型阻燃剂为聚2，6_ 二溴亚苯基醚(PBO) 50wt %、聚磷酸密胺盐(MPP) 25wt%和滑石粉25wt%三者混合的复配物。
[0007]所述的微米碳酸钙的平均粒径在0.1 μ m~10 μ m之间。
[0008]所述的表面处理剂为硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸镁、铝酸酯和烷基酸盐中的一种。
[0009]所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物中的一种。
[0010]所述的润滑剂为聚硅氧烷、PE蜡、EVA蜡、乙撑双硬酯酰胺中的一种。
[0011]所述的其他添加剂为光稳定剂及色料。
[0012]上述的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末的制备方法，包括以下步骤:
(1)按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺盐(MPP)25被％和滑石粉25wt%，使混合均匀，制得复配型阻燃剂，然后在80°C~85°C下干燥30~45分钟，待用；
(2)将微米碳酸钙与表面处理剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，在100°C~120°C温度下搅拌20~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；
(3)按重量配比称取聚乙烯、复配型阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和其他添加剂，加入高速混合机，同时加入步骤(2)的物料，使一起充分混合5~10分钟；(4)再将步骤(3)的混合料投入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的经过硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速在180~600转/分钟，机筒温度在180°C~250°C，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼，再进行挤出、冷却、切粒、干燥，然后通过塑料粉碎机碎成细粉并过筛，取180~200目的组成即得本发明的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末。
[0013]本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的聚乙烯粉末在保持较好的原有性能的同时，大幅度地提高了材料的冲击韧性、刚度和耐热性，而且无卤阻燃效果好，达到UL94V-0阻燃级，可广泛应用于建筑、交通运输、电线电缆、化工机械等行业。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0015]实施例1:
一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯60%、表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维15%、复配型阻燃剂12%、平均粒径在0.ΙμL?~10 μ m之间的微米碳酸钙10 %、硬脂酸钙0.2 %、抗氧剂10101 %、聚硅氧烷1.2 %、其他添加剂0.6 %。其中，所述的复配型阻燃剂为聚2，6_ 二溴亚苯基醚(PBO) 50wt%、聚磷酸密胺盐(MPP) 25被％和滑石粉25wt%三者混合的复配物。所述的其他添加剂为光稳定剂及色料。
[0016]制备方法:(I)按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺盐(MPP) 25wt%和滑石粉25wt%，使混合均匀，制得复配型阻燃剂，然后在80°C~85°C下干燥30~45分钟，待用；(2)将微米碳酸钙与硬脂酸钙按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，在100·°C~120°C温度下搅拌20~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；(3)按重量配比称取聚乙烯、复配型阻燃剂、抗氧剂1010、聚硅氧烷和其他添加剂，加入高速混合机，同时加入步骤(2)的物料，使一起充分混合5~10分钟；(4)再将步骤(3)的混合料投入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的经过硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速在180~600转/分钟，机筒温度在180°C~250°C，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼，再进行挤出、冷却、切粒、干燥，然后通过塑料粉碎机碎成细粉并过筛，取180~200目的组成即得本发明的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末。
[0017]实施例2:
一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯50%、表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维20%、复配型阻燃剂20%、平均粒径在
0.1 μ m~10 μ m之间的微米碳酸钙8 %、硬脂酸镁0.1 %、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物0.5%、乙撑双硬酯酰1%、其他添加剂0.4%。其中，所述的复配型阻燃剂为聚2，6_ 二溴亚苯基醚(PBO) 50wt%、聚磷酸密胺盐(MPP)25wt%和滑石粉25wt%三者混合的复配物。所述的其他添加剂为光稳定剂及色料。
[0018]制备方法:(I)按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺盐(MPP)25wt%和滑石粉25wt%，使混合均匀，制得复配型阻燃剂，然后在80°C~85°C下干燥30~45分钟，待用；(2)将微米碳酸钙与硬脂酸镁按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，在100°c~120°C温度下搅拌20~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；(3)按重量配比称取聚乙烯、复配型阻燃剂、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物、乙撑双硬酯酰和其他添加剂，加入高速混合机，同时加入步骤(2)的物料，使一起充分混合5~10分钟；(4)再将步骤(3)的混合料投入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的经过硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速在180~600转/分钟，机筒温度在180°C~250°C，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼，再进行挤出、冷却、切粒、干燥，然后通过塑料粉碎机碎成细粉并过筛，取180~200目的组成即得本发明的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末。
[0019]实施例3:
一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯70%、表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维10%、复配型阻燃剂9%、平均粒径在0.ΙμL?~10 μ m之间的微米碳酸钙10 %、烷基酸盐0.1 %、抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物0.4%、EVA蜡0.5%。其中，所述的复配型阻燃剂为聚2，6- 二溴亚苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺盐(MPP) 25被％和滑石粉25wt%三者混合的复配物。
[0020]制备方法:(I)按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺盐(MPP)25wt%和滑石粉25wt%，使混合均匀，制得复配型阻燃剂，然后在80°C~85°C下干燥30~45分钟，待用；(2)将微米碳酸钙与烷基酸盐按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，在100°C~120°C温度下搅拌20~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；(3)按重量配比称取聚乙烯、复配型阻燃剂、抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物和EVA蜡，加入高速混合机，同时加入步骤(2)的物料，使一起充分混合5~10分钟；(4)再将步骤(3)的混合料投入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的经过硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速在180~600转/分钟，机筒温度在180°C~250°C，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼，再进行挤出、冷却、切粒、干燥，然后 通过塑料粉碎机碎成细粉并过筛，取180~200目的组成即得本发明的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末。
【权利要求】
1.一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯50 %~70 %、玻璃纤维10 %~20 %、复配型阻燃剂6 %~20 %、微米碳酸钙5%~15%、表面处理剂0.1%~0.3%、抗氧剂0.1%~1%、润滑剂0.2%~L 5%、其他添加剂O~I%。
2.根据权利要求1所述的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的玻璃纤维为表面经硅烷偶联剂处理过的无碱玻璃纤维。
3.根据权利要求1所述的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的复配型阻燃剂为聚2，6-二溴亚苯基醚(PBO) 50wt%、聚磷酸密胺盐(MPP) 25wt%和滑石粉25wt%三者混合的复配物。
4.根据权利要求1所述的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的微米碳酸钙的平均粒径在0.1 μ m~10 μ m之间。
5.根据权利要求1所述的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的表面处理剂为硬脂酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸镁、铝酸酯和烷基酸盐中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂168的复配物、抗氧剂1010或抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的润滑剂为聚硅氧烷、PE蜡、EVA蜡、乙撑双硬酯酰胺中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末，其特征在于，所述的其他添加剂为光稳定剂及色料。
9.根据权利要求 1所述的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)按重量配比称取聚2，6-二溴亚苯基醚(PB0)50wt%、聚磷酸密胺盐(MPP)25被％和滑石粉25wt%，使混合均匀，制得复配型阻燃剂，然后在80°C~85°C下干燥30~45分钟，待用； (2)将微米碳酸钙与表面处理剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或高速混合机中，在100°C~120°C温度下搅拌20~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用； (3)按重量配比称取聚乙烯、复配型阻燃剂、抗氧剂、润滑剂和其他添加剂，加入高速混合机，同时加入步骤(2)的物料，使一起充分混合5~10分钟； (4)再将步骤(3)的混合料投入双螺杆挤出机的主喂料口，将按重量配比称取的经过硅烷偶联剂处理过的玻璃纤维从双螺杆挤出机的侧喂料口加入，控制螺杆转速在180~600转/分钟，机筒温度在180°C~250°C，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼，再进行挤出、冷却、切粒、干燥，然后通过塑料粉碎机碎成细粉并过筛，取180~200目的组成即得本发明的一种微米碳酸钙增韧增强的加纤阻燃聚乙烯粉末。
【文档编号】C08K9/06GK103849021SQ201210593801
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2012年12月4日 优先权日:2012年12月4日
【发明者】夏伟光, 杨涛 申请人:青岛三利中德美水设备有限公司