[发明专利]高密度聚乙烯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于工程塑料领域，尤其涉及一种高密度聚乙烯复合材料及其制备方法。

背景技术

高密度聚乙烯(HDPE)是一种性能优异的通用合成树脂，在工农业、国防、建筑业和日用品等领域都有广泛的用途。随着石油化工的发展，HDPE产量增长很快，目前年产量仅低于低密度聚乙烯(LDPE)和聚氯乙烯(PVC)。但是，HDPE氧指数很低，阻燃效果很差，限制了其进一步的广泛应用。

HDPE在燃烧过程中伴随着剧烈的熔体滴垂现象，需要添加高比例的阻燃剂和抗滴落剂才能改善这一问题。市场上通用的抗滴落剂为表面改性的聚四氟乙烯微粉，受表面改性技术的影响，此类抗滴落剂具有添加比例高，与树脂相容性差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高密度聚乙烯复合材料，解决现有技术中高密度聚乙烯复合材料所添加的抗滴落剂和高密度聚乙烯之间相容性差，机械性能低的技术问题。

本发明是这样实现的，

一种高密度聚乙烯复合材料，包括如下重量百分含量的组分：

所述抗滴落剂具有如下结构式I：

其中，X为卤素元素。

以及，

上述高密度聚乙烯复合材料制备方法，包括如下步骤：

提供如下重量百分含量的组分：

所述抗滴落剂具有如下结构式I：

其中，X为卤素元素；

将所述组分混合得到混合物，将所述混合物挤出处理，得到高密度聚乙烯复合材料。

本发明高密度聚乙烯复合材料，使用上述结构式I抗滴落剂，通过氟元素有效的起到阻燃作用；通过噁唑杂环，使其同时具有较高的阻燃等级和力学性能；本发明高密度聚乙烯复合材料制备方法，操作简单，成本低廉，非常适于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供一种高密度聚乙烯复合材料，包括如下重量份数的组分：

所述抗滴落剂具有如下结构式I：

其中，X为卤素元素，进一步，该卤素元素选自氟、氯、溴或碘。

本发明实施例高密度聚乙烯复合材料所使用的抗滴落剂中，含有氟元素或/和其他卤素元素，其中氟元素含量高，能够起到非常优异的阻燃性能；进一步，该抗滴落剂中还包括有噁唑杂环，其中的氮元素不仅具有阻燃功能，还会和高密度聚乙烯中的氢原子行成氢键交联，进而提高了抗滴落剂与高密度聚乙烯的相容性，使得高密度聚乙烯复合材料同时具有较高的阻燃等级和力学性能。

该抗滴落剂的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，提供原料：

分别提供结构式为的化合物A和结构式为的化合物B；

步骤2，脱水反应：

将摩尔比为2.05～2.1∶1的化合物A和化合物B加入至PPA溶剂中，在无氧条件及温度为185～195℃条件下反应9～12小时，得到结构式I的抗滴落剂，结构式I为其中，X为卤素元素。

具体地，步骤1中，化合物A的名称为4’-卤代苯甲酸(4-XBA)，例如，氟代苯甲酸、氯代苯甲酸、溴代苯甲酸或碘代苯甲酸，化合物A可以从市面上购买得到。化合物B的名称为双(3-氨基-4-羟苯基)六氟丙烷(6F-BAHP)，化合物B可以从市面上购买得到。

具体地，步骤2中，该化合物A和化合物B的摩尔比为2.05～2.1∶1，优选为2∶1。

具体地，该PPA溶剂是指多聚磷酸溶液，该多聚磷酸溶液中，五氧化二磷的重量百分含量为85％～90％。市面上所购买得到的多聚磷酸溶液的浓度小于上述浓度，上述重量百分含量通过将多聚磷酸溶液中加入五氧化二磷固体，再通过油浴等加热至粘稠状，使五氧化二磷完全溶解至多聚磷酸溶液中得到。

具体地，步骤2中化合物A和化合物B的反应在无氧条件下进行，该无氧条件没有限制，例如，通过向反应器中通入氮气，使反应器保持无氧环境。本步骤中，反应温度为185～195℃，例如，190℃，反应时间为9～12小时，例如10小时。步骤2的反应式表示为：