专利名称：一种难燃塑料板材的制作方法
技术领域：
本发明涉及塑料板材，特别是一种难燃塑料板材。
本专利申请日前公开、使用、销售的塑料板材，分为易燃和阻燃两大类，而通常制备的阻燃型塑料板材，如由聚乙烯、三氧化二锑、氯化石腊及其它助剂组成的阻燃型板材，因阻燃效果差，仍然存在有产烟量大、垂直平均燃烧高度高，特别是氧指数低(氧指数均在28以下)等缺陷。
本发明专利的发明目的在于克服上述缺陷而提供一种产烟量小、垂直平均燃烧高度低、氧指数在32以上的难燃塑料板材。
本发明专利的上述发明目的通过下述技术方案来实现一种难燃塑料板材，包括(1)任选聚乙烯、聚丙烯、乙烯--醋酸乙烯酯共聚物其中一种或几种组成树脂；(2)金属氢氧化物；(3)囟素阻燃剂；(4)三氧化二锑或硼酸锌任选一种。
所述的聚乙烯、聚丙烯、乙烯--醋酸乙烯酯共聚物目的在于提供难燃塑料板材的主体树脂，为了方便塑料板材的加工成型，树脂中乙烯--醋酸乙烯酯共聚物的添加量最好控制在占树脂总量的0～40％范围内，对于制备泡沫塑料板材，聚乙烯以采用高压聚乙烯和乙烯--醋酸乙烯酯共聚物组成为宜。
所述的金属氢氧化物添加目的在于使其和囟素阻燃剂，三氧化二锑或硼酸锌其中一种组成复合阻燃体系，利用金属氢氧化物吸热脱水作用，在热分解区，通过一个吸热裂解反应产生一些挥发性聚合物碎片，这些碎片扩散到燃烧区和氧发生放热反应；金属氢氧化物脱水吸收一部分燃烧热，使它传递到凝聚相(即树脂主体)阻止了高聚物的热分解，另外，金属氢氧化物受热分解放出水蒸气，稀释了可燃性气体，以及水参加了凝聚相的反应，降低了燃烧速率，达到降低垂直平均燃烧高度和提高氧指数的设计目的。同时，在固相中，金属氢氧化物促进了炭化过程，取代了烟灰形成过程和在燃烧过程中所发生的脱水吸热直接降低了其它助剂如三氧化二锑在燃烧过程中大量黑烟的产生，达到抑制烟的形成，降低产烟量的目的。
为了提高阻燃效果，金属氢氧化物可选择无毒、燃烧时不产生腐蚀性气体，不腐蚀模具且热稳定性能好的氢氧化铝或氢氧化镁一种，或复配使用。为了提高阻燃协同效果，囟素阻燃剂最好为十溴联苯醚、六溴苯、五溴甲苯任选一种。
所述的各组份的重量份数比控制在(除树脂外，以下其它各组份按树脂总量100份计)(1)聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物其中一种或几种组成的树脂100份；(2)金属氢氧化物总量40～70份；(3)囟素阻燃剂40～50份；(4)三氧化二锑或硼酸锌15～30份。目的在于金属氢氧化物份数少时，该体系达不到难燃设计要求；份数过多时，不利于加工成型，而且即使加工成型板材，板材各方面力学性能也较差。囟素阻燃剂、三氧化二锑或硼酸锌份数少时，该体系达不到难燃要求；份数过多时，不仅成型困难，而且无助于难燃效果的提高。
本发明特别适用于难燃泡沫塑料板材的制备。树脂采用高压聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物组成，通过添加发泡剂偶氮二甲酰胺，其添加量为3～30份，促进剂氧化锌或硬脂酸锌，其添加量为0.1～2.0份，交联剂过氧化二异丙苯，其添加量为1.0～2.0份，使泡沫塑料板材具有闭孔、质轻、弹性和柔软性，有良好的耐腐蚀性、耐老化、耐低温和很小的导热系数、吸水性，并且易于加工、使用等优点。
本发明的制备方法不发泡难燃塑料板材，根据用途不同，可通过挤出机、注塑机、压延机等通常工艺方法制备。发泡塑料板材可按拟定配方计量各组份，将树脂加入密炼机中，在封闭状态下，分别加入其它组份，保持在110℃～125℃范围内密炼，然后经滚压，计量，预成型，一、二次发泡制得制品。
难燃塑料板材性能测试检验单位山东省产品质量监督检验所，检验号LO597294,1997.8.23试验试样(1)阻燃型塑料板材由济南市塑料四厂提供，型号JSS-45-ZR，生产日期1997年5月8日。
(2)不发泡难燃塑料片材由济南市塑料四厂提供，型号Jss-B-PMFR，试研日期1997年6月9日。
(3)发泡难燃塑料板材由济南市塑料四厂提供，型号JSS-45-PMFR，试研日期1997年6月21日。
一、氧指数测定根据GB/T2406-93《塑料燃烧性能试验方法氧指数》测试<1>试样尺寸单位mm
<2>试样数量每组试样至少15条。<3>外观要求试样表面清洁，无影响燃烧行为的缺陷，如气泡、裂纹、溶胀、飞边、毛刺等。<4>状态调节与试验环境状态调节按GB2918中有关规定进行试验环境按GB2918规定，环境温度10～35℃，相对湿度为45～75％<5>燃烧行为评价准则确定燃烧上标线，以顶端点燃法，测定试样燃烧长度，即使火焰最低可见部分接触试样顶端，并覆盖整个顶端表面，在确认试样顶端全部着火后，立即移走点火器，观察试样燃烧的长度作为评价准则。<6>氧指数的计算以体积百分数表示氧指数OI=φ+KD式中OI--氧指数，％φ--点燃系列最后一个氧浓度，取一位小数，％K--点燃取值的二个氧浓度之差，D--系数，由点燃行为对应表格中数值查得。<7>测得的氧指数值 (％)
二、垂直平均燃烧性能测试根据GB8333-87《硬泡沫塑料燃烧性能试验方法垂直燃烧法》<1>试样尺寸单位mm
<2>试样数量每组试样6个<3>外观要求表面平整、无灰尘、微粒<4>状态条件试样按GB2918《塑料试样状态调节和试验的标准环境》中的规定，在温度23±2℃，相对湿度50±5％的条件下，至少放置24h。<5>测得垂直平均燃烧时间、垂直平均燃烧高度<
>本发明专利制备的难燃塑料板材具有产烟量小，垂直平均燃烧时间短、垂直平均燃烧高度低，氧指数在32以上，同时，有良好的耐腐蚀性、耐老化、耐低温和很小的导热系数、吸水性，并且易于加工、使用等优点。
下面结合实施例对本发明作进一步的详述实施例1一种难燃塑料片材，经配料，在110～125℃密炼，在90～95℃滚压成张制得。各组份配料重量比为高压聚乙烯80份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物20份，氢氧化铝70份，十溴联苯醚45份，三氧化二锑15份。
实施例2一种难燃塑料片材，同实施例1，其各组份添料重量比高压聚乙烯100份，氢氧化铝60份，十溴联苯醚50份，三氧化二锑30份。
实施例3一种难燃塑料片材，同实施例1，其各组份添料重量比聚丙烯100份，氢氧化铝50份，六溴苯40份，三氧化二锑20份。
实施例4一种难燃塑料片材，同实施例1，其各组份添料重量比聚乙烯50份，聚丙烯50份，氢氧化铝40份，五溴甲苯50份，三氧化二锑18份。
实施例5一种难燃塑料片材，同实施例1，其各组份添料重量比聚丙烯90份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10份，氢氧化铝20份，氢氧化镁20份，十溴联苯醚40份，硼酸锌15份。
实施例6一种难燃塑料片材，同实施例1，其各组份添料重量比
聚乙烯60份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40份，氢氧化镁55份，六溴苯45份，硼酸锌22份。
实施例7一种难燃塑料片材，同实施例1，其各组份添料重量比聚乙烯70份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30份，氢氧化镁65份，五溴甲苯45份，硼酸锌30份。
实施例8一种难燃泡沫塑料板材，按以下配方计量各组份，将树脂加入密炼机中，在封闭状态下，分别加入其它组份，保持在110℃～125℃范围内密炼，然后经滚压，计量，预成型，一、二次发泡制得制品。各组份重量配比为高压聚乙烯100份，硼酸锌15份，氢氧化铝70份，十溴联苯醚50份，偶氮二甲酰胺3份，过氧化二异丙苯2.0份，氧化锌1.8份。
实施例9同实施例8，各组份重量份数比聚丙烯100份，硼酸锌20份，氢氧化铝50份，十溴联苯醚40份，偶氮二甲酰胺9份，过氧化二异丙苯1.3份，氧化锌1份。
实施例10同实施例8，各组份重量份数比高压聚乙烯50份，聚丙烯50份，硼酸锌30份，氢氧化铝40份，氢氧化镁20份，六溴苯45份，偶氮二甲酰胺15份，过氧化二异丙苯1.0份，氧化锌1.2份。
实施例11同实施例8，各组份重量份数比高压聚乙烯90份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物10份，三氧化二锑30份，氢氧化镁60份，五溴甲苯40份，偶氮二甲酰胺21份，过氧化二异丙苯1.6份，硬质酸锌0.8份。
实施例12同实施例8，各组份重量份数比聚丙烯60份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物40份，三氧化二锑22份，氢氧化镁55份，五溴甲苯50份，偶氮二甲酰胺24份，过氧化二异丙苯1.8份，硬质酸锌1.0份。
实施例13同实施例8，各组份重量份数比高压聚乙烯70份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物30份，三氧化锑15份，氢氧化镁65份，六溴苯50份，偶氮二甲酰胺30份，过氧化二异丙苯2份，硬质酸锌1.2份。
权利要求
1．一种难燃塑料板材，包括(1)任选聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物其中一种或几种组成树脂；(2)金属氢氧化物；(3)囟素阻燃剂；及(4)三氧化二锑或硼酸锌任选一种。
2．按照权利要求1所速的一种难燃塑料板材，其特征在于所述的金属氢氧化物为氢氧化铝、氢氧化镁复配或任选其中一种。
3．按照权利要求1所述的一种难燃塑料板材，其特征在于所述的囟素阻燃剂为十溴联苯醚、六溴苯、五溴甲苯其中任选一种。
4．按照权利要求1、2或3所述的一种难燃塑料板材，其特征在于所述的各组份的重量份数比(除树脂外，以下其它各组份按树脂总量100份计)(1)聚乙烯、聚丙烯、乙烯--醋酸乙烯酯共聚物其中一种或几种组成的树脂100份；(2)金属氢氧化物总量 40～70份；(3)囟素阻燃剂40～50份；及(4)三氧化二锑或硼酸锌15～30份。
5．按照权利要求4所速的一种难燃塑料板材，其特征在于树脂中乙烯一醋酸乙烯酯共聚物添加量占树脂总量的0～40％。
6．按照权利要求5所述的一种难燃塑料板材，其特征在于树脂为高压聚乙烯和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，添加偶氮二甲酰胺，其添加量为3～30份，添加氧化锌、硬脂酸锌，其添加量0.1～2.0份，过氧化二异丙苯，其添加量1.0～2.0份。
全文摘要
一种难燃塑料板材,属塑料材料,包括:(1)任选聚乙烯、聚丙烯、乙烯－醋酸乙烯酯共聚物其中一种或几种组成树脂;(2)金属氢氧化物;(3)卤素阻燃剂;(4)三氧化二锑或硼酸锌任选一种组成。本发明专利制备的难燃塑料板材具有产烟量小,垂直平均燃烧时间短,垂直平均燃烧高度低,氧指数在32以上,同时,有良好的耐腐蚀性、耐老化、耐低温和很小的导热系数、吸水性,并且易于加工、使用等优点。
文档编号C08L23/00GK1212974SQ9710611
公开日1999年4月7日 申请日期1997年9月29日 优先权日1997年9月29日
发明者张云馈, 刘振华, 马吉增, 牛蔚滨 申请人:济南市塑料四厂