Pe阻燃改性抗静电增韧母粒及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种PE阻燃改性抗静电增韧母粒及其制备方法。本发明的PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其组分按质量百分数配比为：PE载体10％～15％、无卤阻燃剂25％～40％、微米碳酸钙10％～30％、接枝弹性体10％～30％、抗静电剂5％～15％、润滑分散剂1％～3％、偶联剂0.5％～2％、抗氧剂0.5％～1.5％、稳定剂0.5％～1％。本发明的有益效果是，本发明的阻燃改性抗静电增韧母粒应用于聚乙烯具有高浓度、多功能、低成本和使用方便等特点，而且接枝弹性体具有显著提高韧性，微米碳酸钙可以大幅提高韧性、刚性、耐热性和保持良好冲击强度，无卤阻燃剂具有安全、抑烟、无毒、环保的高阻燃性能，抗静电剂在保证抗静电性能的同时使表面电阻率降低至108～1010Ω·cm之间。
【专利说明】PE阻燃改性抗静电增韧母粒及其制备方法
【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PE阻燃改性抗静电增韧母粒及其制备方法。
【背景技术】
[0002]聚乙烯(PE)是一种质轻无毒、具有良好的电绝缘性能和耐化学腐蚀性能的热塑性塑料，其强度较高，耐寒性好，成型加工方便，被广泛应用于建筑、交通运输、电线电缆、化工机械等行业。但是PE塑料存在冲击强度差、韧性低、易燃烧和抗静电性不足等缺点，在很多应用领域都受到了限制。因此PE塑料通常需要对其改性后才被应用，常见的包括增韧增强、阻燃、抗静电等方面的改性。以往的研究表明，弹性体能有效地增韧，但造成强度、刚度较大幅度下降；无机填料能有效地增强，但往往造成冲击韧性明显下降；将弹性体、无机填料与PE及添加剂混合后挤出、造粒对材料的强度和韧性都有较好的改性效果，弹性体、无机填料两者共混对PE改性已成为了目前增韧增强的重要有效手段。然而，在PE塑料中直接添加助剂(如阻燃剂、抗静电剂等)进行物理改性却存在很多不尽人意之处，而且现有工艺的助剂大多数为粉体，容易在生产过程中造成粉体飞扬和不利于清洁生产，同时也会导致生产工艺繁琐、效率低下等。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种高浓度、多功能、低成本和使用方便的PE阻燃改性抗静电增韧母粒及其制备方法。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其组分按质量百分数配比为=PE载体10%~15%、无卤阻燃剂25%~40%、微米碳酸钙10 %~30 %、接枝弹性体10 %~30 %、抗静电剂5 %~15 %、润滑分散剂I %~3 %、偶联剂
0.5%~2%、抗氧剂0.5%~1.5%、稳定剂0.5%~1%。
[0005]所述的PE载体为聚乙烯树脂。
[0006]所述的无卤阻燃剂为磷酸酯阻燃剂、亚磷酸酯阻燃剂、膦酸酯阻燃剂和有机磷盐阻燃剂中的一种。
[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]所述的接枝弹性体为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物(EPDM-g-MAH)、马来酸酐接杆乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS-g-MAH)、三元乙丙橡胶-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物(EPDM-g-GMA)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SBS-g-GMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)中的一种。
[0009]所述的抗静电剂为双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵、季铵盐类化合物、烷基磺酸盐、硬脂酸单甘酯(GMS)、聚醚酯、纳米级掺锑氧化锡(ATO)中的一种。
[0010]所述的润滑分散剂为聚硅氧烷、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种的混合物。
[0011]所述的偶联剂为硅烷偶联剂或硬脂酸钙偶联剂。
[0012]所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物。
[0013]所述的稳定剂为三丙酮胺稳定剂、苯并三唑稳定剂、二苯甲酮稳定剂、受阻胺稳定剂中的一种或几种的复配物。
[0014]上述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒的制备方法，包括以下步骤:
(1)将各组分按重量配比称好待用；
(2)将PE载体和无卤阻燃剂、微米碳酸钙、接枝弹性体、抗静电剂、润滑分散剂、偶联剂、抗氧剂、稳定剂加入高速混合机中，充分混合3~15分钟，出料待用；
(3)将上述混合物加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得PE阻燃改性抗静电增韧母粒。
[0015]本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明的阻燃改性抗静电增韧母粒应用于聚乙烯(PE)具有高浓度、多功能、低成本和使用方便等特点，而且接枝弹性体具有显著提高韧性，同时相容性好，微米碳酸钙可以大幅提高韧性、刚性、耐热性和保持良好冲击强度，无卤阻燃剂具有安全、抑烟、无毒、环保的高阻燃性能，抗静电剂在保证抗静电性能的同时使表面电阻率降低至IO8~10-Ω.cm之间，因此，使用该母粒对聚乙烯增韧阻燃和提高抗静电性能具有良好的改性效果，而且工艺简单，使用方便，成本低，同时避免环境污染和有利于清洁生产等，具有较好的社会经济效益。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例来进一`步说明本发明的技术方案。
[0017]实施例1:
一种PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯树脂15%、磷酸酯阻燃剂30 %、微米碳酸钙20 %、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物(EPDM-g-MAH) 20 %、双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵10%、聚硅氧烷2%、硅烷偶联剂1.5%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物1%、三丙酮胺稳定剂0.5%，其中，微米碳酸钙的平均粒径在0.1 μ m~10 μ m之间。
[0018]制备方法:(I)将各组分按重量配比称好待用；(2)将聚乙烯树脂和磷酸酯阻燃剂、微米碳酸钙、三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物(EPDM-g-MAH)、双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵、聚硅氧烷、硅烷偶联剂、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物、三丙酮胺稳定剂加入高速混合机中，充分混合3~15分钟，出料待用；(3)将上述混合物加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得PE阻燃改性抗静电增韧母粒。
[0019]实施例2:
一种PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯树脂12%、亚磷酸酯阻燃剂40%、微米碳酸钙20%、马来酸酐接杆乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH) 10%,硬脂酸单甘酯(GMS) 15%、聚乙烯蜡1%、硬脂酸钙偶联剂1%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物0.5%、苯并三唑稳定剂0.5%，其中，微米碳酸钙的平均粒径在
0.1 μ m ~10 μ m 之间。
[0020]制备方法:⑴将各组分按重量配比称好待用；(2)将聚乙烯树脂和亚磷酸酯阻燃剂、微米碳酸钙、马来酸酐接杆乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、硬脂酸单甘酯(GMS)、聚乙烯蜡、硬脂酸钙偶联剂、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物、苯并三唑稳定剂加入高速混合机中，充分混合3~15分钟，出料待用；(3)将上述混合物加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得PE阻燃改性抗静电增韧母粒。
[0021]实施例3:
一种PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯树脂12%、膦酸酯阻燃剂25%、微米碳酸钙25%、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA) 25%、纳米级掺锑氧化锡(ATO)8%、OP蜡1.5%、硬脂酸钙偶联剂2%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物I %、受阻胺稳定剂0.5 %，其中，微米碳酸钙的平均粒径在0.1 μ m~10 μ m之间。
[0022]制备方法:⑴将各组分按重量配比称好待用；(2)将聚乙烯树脂和膦酸酯阻燃剂、微米碳酸钙、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)、纳米级掺锑氧化锡(ΑΤΟ)、0P蜡、硬脂酸钙偶联剂、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物、受阻胺稳定剂加入高速混合机中，充分混合3~15分钟，出料待用；(3)将上述混合物加入双螺杆挤 出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得PE阻燃改性抗静电增韧母粒。
【权利要求】
1.一种PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:PE载体10%~15%、无卤阻燃剂25%~40%、微米碳酸钙10%~30%、接枝弹性体10%~30%、抗静电剂5%~15%、润滑分散剂1%~3%、偶联剂0.5%~2%、抗氧剂0.5%~1.5%、稳定剂0.5%~1%。
2.根据权利要求1所述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其特征在于，所述的无卤阻燃剂为磷酸酯阻燃剂、亚磷酸酯阻燃剂、膦酸酯阻燃剂和有机磷盐阻燃剂中的一种。
3.根据权利要求1所述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒，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。
4.根据权利要求1所述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其特征在于，所述的接枝弹性体为三元乙丙橡胶-马来酸酐接枝物(EPDM-g-MAH)、马来酸酐接杆乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)、马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS-g-MAH)、三元乙丙橡胶-甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝物(EPDM-g-GMA)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物(SBS-g-GMA)、乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯三元共聚物(E-MA-GMA)中的一种。
5.根据权利要求1所述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其特征在于，所述的抗静电剂为双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵、季铵盐类化合物、烷基磺酸盐、硬脂酸单甘酯(GMS)、聚醚酯、纳米级掺锑氧化锡(ATO)中的一种。
6.根据权利要求1所述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其特征在于，所述的润滑分散剂为聚硅氧烷、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、EVA蜡、OP蜡、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种的混合物。
7.根据权利要求1所述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂或硬 脂酸钙偶联剂。
8.根据权利要求1所述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其特征在于，所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯抗氧剂168的复配物。
9.根据权利要求1所述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒，其特征在于，所述的稳定剂为三丙酮胺稳定剂、苯并三唑稳定剂、二苯甲酮稳定剂、受阻胺稳定剂中的一种或几种的复配物。
10.根据权利要求1所述的PE阻燃改性抗静电增韧母粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将各组分按重量配比称好待用； (2)将PE载体和无卤阻燃剂、微米碳酸钙、接枝弹性体、抗静电剂、润滑分散剂、偶联剂、抗氧剂、稳定剂加入高速混合机中，充分混合3~15分钟，出料待用； (3)将上述混合物加入双螺杆挤出机挤出、造粒后，经干燥、包装即得PE阻燃改性抗静电增韧母粒。
【文档编号】C08K5/5333GK103849056SQ201210594672
【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】张明亮, 王学成, 夏伟光 申请人:青岛三利中德美水设备有限公司