一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其组分按质量百分数配比为：无机粒子30％～60％、主阻燃剂12％～30％、辅阻燃剂6％～15％、偶联剂0.5％～3％、分散剂3％～5％、聚乙烯基体10％～20％、抗氧剂0.1％～1％。本发明的有益效果是，本发明将高浓度无机粒子载附于聚乙烯基体、采用主阻燃剂与辅阻燃剂协同阻燃改性等方式，制得的聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，具有显著提高制品抗冲击韧性、刚性、耐热性和保持较好拉伸强度等优异性能，并且阻燃能效高，而且还可以使生产聚乙烯制品的工艺简化，使用方便，成本低，便于实现生产自动化以提高效率等，又可避免环境污染，减少粉尘飞扬和有利于清洁健康文明生产等，具有很好的经济社会效益。
【专利说明】一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高分子材料【技术领域】，具体地说是一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒。
【背景技术】
[0002]聚乙烯质轻、无毒，具有优异的介电性能、化学稳定性和抗腐蚀等优点。且价格低廉、成型加工容易，可广泛应用于电器、化工、食品、机械等行业。但聚乙烯的极限氧指数低(仅为17.4)，极易燃烧，而且其韧性不够高，硬度低，环境应力开裂性能差等，从而也就限制其应用领域的拓展。为了提高聚乙烯材料的应用价值，扩大其应用领域，通常需要对其进行改性。聚乙烯改性目前大多是通过添加各类助剂的方式来实现的，这虽然可以得到较好的改性效果，但是，各类助剂的添加将会导致生产工艺繁琐和生产效率低下，而且还会存在粉尘污染和不利于健康文明生产等。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种高浓度、低成本和使用方便的聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其组分按质量百分数配比为:无机粒子30%~60%、主阻燃剂12%~30%、辅阻燃剂6%~15%、偶联剂0.5%~3%、分散剂3%~5%、聚乙烯基体10%~20%、抗氧剂0.1%~1%。
[0005]所述的无机粒子为碳酸钙粒子、二氧化硅粒子、云母粒子、滑石粉粒子、氢氧化铝粒子、氢氧化镁粒子、高岭土粒子、蒙脱土粒子和硅藻土粒子中的一种或几种的混合物，其平均粒径在1000目以上。·
[0006]所述的主阻燃剂为聚2，6- 二溴亚苯基醚。
[0007]所述的辅阻燃剂为无机阻燃剂，包括三氧化二锑、氢氧化铝和氢氧化镁中的一种。
[0008]所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸盐偶联剂、铝酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的一种。
[0009]所述的分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、TAF中的一种。
[0010]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。
[0011]上述的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒的制备方法，包括以下步骤:
(1)将无机粒子与偶联剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80°C~120°C温度下搅拌20~100分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；
(2)按重量配比称取聚乙烯基体、主阻燃剂、辅阻燃剂、分散剂和抗氧剂，加入高速混合机中，同时加入经步骤(1)处理后的无机粒子，一起充分混合3~5分钟；(3)将步骤(2)的混合物加入双螺杆挤出机进行熔融共混，熔融温度控制在180°C~240°C，螺杆转速为120~400转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10~15分钟，使充分熔融塑化、捏合混炼，然后挤出、冷却、切粒、干燥、包装即得本发明的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒。
[0012]本发明的有益效果是，本发明将高浓度无机粒子载附于聚乙烯基体、采用主阻燃剂与辅阻燃剂协同阻燃改性等方式，制得的聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，具有显著提高制品抗冲击韧性、刚性、耐热性和保持较好拉伸强度等优异性能，并且阻燃能效高，而且还可以使生产聚乙烯制品的工艺简化，使用方便，成本低，便于实现生产自动化以提高效率等，又可避免环境污染，减少粉尘飞扬和有利于清洁健康文明生产等，具有很好的经济社会效益。
【具体实施方式】
[0013]下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0014]实施例1:
一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其组分按质量百分数配比为:碳酸钙粒子45%、聚2，6- 二溴亚苯基醚20%、三氧化二锑10%、硅烷偶联剂2.5%、聚乙烯蜡4%、聚乙烯基体18%、抗氧剂10100.5%，其中，碳酸钙粒子的平均粒径在1000目以上。
[0015]制备方法:(I)将碳酸钙粒子与硅烷偶联剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80°C~120°C温度下搅拌20~100分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；(2)按重量配比称取聚乙烯基体、聚2，6_ 二溴亚苯基醚、三氧化二锑、聚乙烯蜡和抗氧剂1010，加入高速混合机中，同时加入经步骤
(1)处理后的碳酸钙粒子，一起充分混合3~5分钟；(3)将步骤⑵的混合物加入双螺杆挤出机进行熔融共混，熔融温度控制在180°C~240°C，螺杆转速为120~400转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10~15分钟，使充分熔融塑化、捏合混炼，然后挤出、冷却、切粒、干燥、包装即得本发明的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒。
[0016]实施例2:
一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其组分按质量百分数配比为:二氧化硅粒子60 %、聚2，6- 二溴亚苯基醚10 %、三氧化二锑5 %、硬脂酸盐偶联剂3 %、EVA蜡5 %、聚乙烯基体16%、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物1%，其中，二氧化硅粒子的平均粒径在1000目以上。
[0017]制备方法:(I)将二氧化硅粒子与硬脂酸盐偶联剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80°C~120°C温度下搅拌20~100分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；(2)按重量配比称取聚乙烯基体、聚2，6-二溴亚苯基醚、三氧化二锑、EVA蜡和抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物，加入高速混合机中，同时加入经步骤(2)处理后的二氧化硅粒子，一起充分混合3~5分钟；(3)将步骤 (2)的混合物加入双螺杆挤出机进行熔融共混，熔融温度控制在180°C~240°C，螺杆转速为120~400转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10~15分钟，使充分熔融塑化、捏合混炼，然后挤出、冷却、切粒、干燥、包装即得本发明的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒。[0018]实施例3:
一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其组分按质量百分数配比为:氢氧化铝粒子30%、聚2，6-二溴亚苯基醚30%、三氧化二锑15%、铝酸酯偶联剂1%、TAF 3.5%、聚乙烯基体20%、抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物0.5%，其中，氢氧化铝粒子的平均粒径在1000目以上。
[0019]制备方法:(I)将氢氧化铝粒子与铝酸酯偶联剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或不低于3000转/分钟的高速混合机中，于80°C~120°C温度下搅拌20~100分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；(2)按重量配比称取聚乙烯基体、聚2，6-二溴亚苯基醚、三氧化二锑、TAF和抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物，加入高速混合机中，同时加入经步骤(2)处理后的氢氧化铝粒子，一起充分混合3~5分钟；(3)将步骤(2)的混合物 加入双螺杆挤出机进行熔融共混，熔融温度控制在180°C~240°C，螺杆转速为120~400转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10~15分钟，使充分熔融塑化、捏合混炼，然后挤出、冷却、切粒、干燥、包装即得本发明的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒。
【权利要求】
1.一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:无机粒子30%~60%、主阻燃剂12%~30%、辅阻燃剂6%~15%、偶联剂0.5%~3%、分散剂3%~5%、聚乙烯基体10%~20%、抗氧剂0.1%~1%。
2.根据权利要求1所述的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其特征在于，所述的无机粒子为碳酸钙粒子、二氧化硅粒子、云母粒子、滑石粉粒子、氢氧化铝粒子、氢氧化镁粒子、高岭土粒子、蒙脱土粒子和硅藻土粒子中的一种或几种的混合物，其平均粒径在1000目以上。
3.根据权利要求1所述的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其特征在于，所述的主阻燃剂为聚2，6- 二溴亚苯基醚。
4.根据权利要求1所述的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸盐偶联剂、铝酸酯偶联剂和磷酸酯偶联剂中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，其特征在于，所述的分散剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、TAF中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒，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所述的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将无机粒子与偶联剂按重量配比称取后，加入超声振荡发生器或不低于3000转/分钟的高速混合 机中，于80°C~120°C温度下搅拌20~100分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用； (2)按重量配比称取聚乙烯基体、主阻燃剂、辅阻燃剂、分散剂和抗氧剂，加入高速混合机中，同时加入经步骤(1)处理后的无机粒子，一起充分混合3~5分钟； (3)将步骤(2)的混合物加入双螺杆挤出机进行熔融共混，熔融温度控制在180°C~240°C，螺杆转速为120~400转/分钟，通过双螺杆挤出机的剪切、混炼10~15分钟，使充分熔融塑化、捏合混炼，然后挤出、冷却、切粒、干燥、包装即得本发明的一种聚乙烯专用的阻燃增韧增强母粒。
【文档编号】C08K13/06GK103849055SQ201210594659
【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