增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为：聚乙烯60％～80％、阻燃剂12％～18％、微米碳酸钙5％～15％、抗静电母粒3％～5％、表面处理剂0.1％～0.3％、抗氧剂0.1％～1％、润滑剂0.2％～1.5％、色料0～0.5％。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复合材料不仅具有优良的缺口冲击韧性、较高的刚度和很好的耐热性能，还具有优异的力学性能及永久抗静电性能，其表面电阻可达107～109Ω·m，而且阻燃效能高，性能稳定，可用于制作高强度、高阻燃和防静电要求的机械配件、设备等。
【专利说明】增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料
【技术领域】
[0001]本发明涉及高分子材料【技术领域】，具体地说是一种增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料。
【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，但其耐有机溶剂和抗静电性能不好、冲击韧性不足等缺点限制它的应用范围。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种显著提高冲击韧性、刚度、耐热性和具有抗静电效果好的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯60%~80%、阻燃剂12%~18%、微米碳酸钙5%~15%、抗静电母粒3%~5%、表面处理剂0.1%~0.3%、抗氧剂0.1 %~I %、润滑剂
0.2%~1.5%、色料 O ~0.5%。
[0005]所述的阻燃剂为聚2，6_ 二溴亚苯基醚，相对分子量为5500~6500，相对密度
1.95 ~2.10。
[0006]所述的微米碳酸钙的平均粒径在0.1 μ m~10 μ m之间。
[0007]所述的抗静电母粒是由75wt%聚乙烯树脂、20wt%抗静电剂和5wt%季戍四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒，其中，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。
[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、EVA蜡、TAS-2A、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种的混合物。
[0011]上述的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)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10~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；
(2)制备抗静电母粒:配料和按重量称取聚乙烯、抗静电剂和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒，待用；
(3)按重量配比称取聚乙烯、阻燃剂、抗静电母粒、抗氧剂、润滑剂和色料，加入高速混合机，同时将步骤(1)的经过表面处理剂处理过的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3~5分钟；
(4)将上述混合物投入双螺杆挤出机，控制螺杆转速在200~500转/分钟，机筒温度在180°C~240°C，经双螺杆挤出机挤出造粒，即得本发明的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料。
[0012]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复合材料不仅具有优良的缺口冲击韧性、较高的刚度和很好的耐热性能，还具有优异的力学性能及永久抗静电性能，其表面电阻可达IO7~IO9 Ω.πι，而且阻燃效能高，性能稳定，可用于制作高强度、高阻燃和防静电要求的机械配件、设备等。
【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:
一种增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯70%、聚2,6- 二溴亚苯基醚15%、平均粒径在0.1 μ m~10 μ m之间的微米碳酸钙10%、抗静电母粒4%、硬脂酸钙0.2%、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物0.3%、聚硅氧烷0.4%,色料0.1%。其中，所述的抗静电母粒是由75wt%聚乙烯树脂、20被％双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵和5wt %季戊四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒。
[0015]制备方法:(I)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10~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；(2)制备抗静电母粒:配料和按重量称取聚乙烯、双(2-羟乙基)辛基甲基双对甲苯磺酸铵和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟，再将混合好的物·料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒，待用；(3)按重量配比称取聚乙烯树脂、聚2，6_ 二溴亚苯基醚、抗静电母粒、抗氧剂1010与抗氧剂168的复配物、聚硅氧烷和色料，加入高速混合机，同时将步骤(1)的经过硬脂酸钙处理过的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3~5分钟；(4)将上述混合物投入双螺杆挤出机，控制螺杆转速在200~500转/分钟，机筒温度在180°C~240°C，经双螺杆挤出机挤出造粒，即得本发明的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料。
[0016]实施例2:
一种增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯60%、聚2，6_ 二溴亚苯基醚18%、平均粒径在0.1~ΙΟμπι之间的微米碳酸钙15%、抗静电母粒5%、硬脂酸钙0.3%、抗氧剂10100.5%、TAS-2A I %、色料0.2%。其中，所述的抗静电母粒是由75wt%聚乙烯树脂、20wt%硬脂酸单甘酯(GMS)和5wt%季戍四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒。
[0017]制备方法:(I)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10~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；(2)制备抗静电母粒:配料和按重量称取聚乙烯树脂、硬脂酸单甘酯(GMS)和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒，待用；(3)按重量配比称取聚乙烯、聚2，6_ 二溴亚苯基醚、抗静电母粒、抗氧剂1010、TAS-2A和色料，加入高速混合机，同时将步骤(1)的经过硬脂酸钙处理过的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3~5分钟；(4)将上述混合物投入双螺杆挤出机，控制螺杆转速在200~500转/分钟，机筒温度在180°C~240°C，经双螺杆挤出机挤出造粒，即得本发明的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料。
[0018]实施例3:
一种增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯75%、聚2，6-二溴亚苯基醚12%、平均粒径在0.1~10 μ m之间的微米碳酸钙8%、抗静电母粒4%、硬脂酸镁0.1 %、抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物0.3%、乙撑双硬酯酰胺0.6%。其中，所述的抗静电母粒是由75wt%聚乙烯树脂、20wt%纳米级掺铺氧化锡(ATO)和5wt%季戊四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒。
[0019]制备方法:(I)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10~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用；(2)制备抗静电母粒:配料和按重量称取聚乙烯树脂、纳米级掺锑氧化锡(ATO)和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒，待用；(3)按重量配比称取聚乙烯、聚2，6-二溴亚苯基醚、抗静电母粒、抗氧剂1076与抗氧剂JC-242的复配物和乙撑双硬酯酰胺，加入高速混合机，同时将步骤(1)的经过硬脂酸镁处理过的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3~5分钟；(4)将上述混合物投入双螺杆挤出机，控制螺杆转速在200~500转 /分钟，机筒温度在180°C~240°C，经双螺杆挤出机挤出造粒，即得本发明的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料。
【权利要求】
1.一种增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，其特征在于，其组分按质量百分数配比为:聚乙烯60%~80%、阻燃剂12%~18%、微米碳酸钙5%~15%、抗静电母粒3%~5%、表面处理剂0.1%~0.3%、抗氧剂0.1 %~I %、润滑剂0.2%~1.5%、色料O~0.5%。
2.根据权利要求1所述的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，其特征在于，所述的阻燃剂为聚2，6- 二溴亚苯基醚。
3.根据权利要求1所述的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，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所述的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，其特征在于，所述的抗静电母粒是由75wt%聚乙烯树脂、20wt%抗静电剂和5?1:%季戍四醇硬脂酸酯组成的抗静电母粒，其中，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。
5.根据权利要求1所述的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，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所述的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，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所述的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料，其特征在于，所述的润滑剂为聚硅氧烷、EVA蜡、TAS-2A、乙撑双硬酯酰胺中的一种或几种的混合物。
8.根据权利要求1所述的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤:· (1)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10~60分钟，使均匀分散，然后冷却至低于40°C出料，待用； (2)制备抗静电母粒:配料和按重量称取聚乙烯、抗静电剂和季戊四醇硬脂酸酯，然后加入高速混合机或超声波发生器中混合10~30分钟，再将混合好的物料加入双螺杆挤出机熔融共混、冷却、切粒、干燥后制得抗静电母粒，待用； (3)按重量配比称取聚乙烯、阻燃剂、抗静电母粒、抗氧剂、润滑剂和色料，加入高速混合机，同时将步骤(1)的经过表面处理剂处理过的微米碳酸钙加入高速混合机，使一起充分混合3~5分钟； (4)将上述混合物投入双螺杆挤出机，控制螺杆转速在200~500转/分钟，机筒温度在180°C~240°C，经双螺杆挤出机挤出造粒，即得本发明的增韧增强抗静电阻燃改性聚乙烯复合材料。
【文档编号】C08K5/103GK103849059SQ201210594735
【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