[发明专利]一种LDPE/EVA阻燃复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种LDPE/EVA阻燃复合材料及其制备方法。

背景技术

LDPE因具有优良的物理力学性能、电性能和耐化学腐蚀性能，尤其又有良好的加工性能，所以用途极为广泛。由于LDPE的阻燃性很差(OI=17)，要大幅度地提高其抗氧指数(OI)具有较大的困难，而且LDPE是非极性材料，与极性较强的阻燃剂溶度极参数相差很大，因此必须对此加以改性，改性的方法主要是引进极性基团，如乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙稀—丙烯酸乙酯共聚物(EEA)等，目的是增大阻燃的填充量。

乙烯一醋酸乙烯共聚物EVA具有良好的挠曲性、韧性、耐应力开裂性和粘接性能，它的存在有利于LDPE和一些无机水合物的界面结合，改善阻燃材料的综合性能，特别是机械性能。因此选择LDPE/EVA为阻燃材料的基础树脂。

尽管乙烯-醋酸乙烯酯共聚物性能优异，其燃烧热值随乙烯含量增加而增加。随着乙烯（VA）的含量的增加，其阻燃性能有一定地提高，但是仍旧不能满足一些特殊领域的使用要求，其燃烧过程中产生带有毒性气体的黑烟，限制了其在家电、建筑、建材和电缆等方面的应用，因此在LDPE/EVA为阻燃材料的基础树脂的同时加入卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂等，以提高其性能。

曾卤系阻燃剂因其用量少，就能达到较好的阻燃效果，且应用范围广，但卤系阻燃剂阻燃的同时也产生大量的腐蚀性和有毒气体，由此引发的二噁英(Dioxin)问题得到人们的广泛关注。随着人们环保意识和社会环保力度的加强，含卤阻燃剂的使用受到了很大的冲击。

磷系阻燃剂本身有毒且发烟量大，在常温下为液态，容易从废料中泄露出去，且在使用过程中存在污染电子元件的可能性，从而降低环氧树脂的耐湿性和可加工性等，红磷阻燃剂成型时还会产生红磷分解气体，对生态环境和人们日常生产生活产生不良影响。

无机阻燃剂通常为阻燃协效剂，无机阻燃剂耐高温，加入超微无机金属氧化物精细加工而组成，耐温可达1700℃，可以使涂料完全透明，在常温和高温下无任何气味，能与物体表面形成互穿网络结构，附着力好，具有一定的隔热、防氧化、防腐、阻燃防火的保护作用，延长基体的使用寿命，节能环保。通常添加于聚合物配方中，具有阻燃、协效阻燃或抑烟功能的无机化合物。无机阻燃剂一般阻燃效能较低，添加量大，但有害性小，抑烟效果好。

中国专利申请号：201110273309.4，专利名称：一种低烟无卤环保阻燃材料及其制备方法的专利申请文件中公开一种低烟无卤环保阻燃材料，主要由如下重量份的原料制备而成：10~50重量份的LLDPE，50~90重量份的EVA，40~80重量份的无机阻燃剂，20~40重量份的磷系或氮系阻燃剂，1.5~2.5重量份的加工助剂，0.1~0.5重量份的交联剂；该发明虽然具有较佳的低烟无卤及环保阻燃性能，制备工艺简捷，加工容易，制备成本价格低廉，但是加入的磷系阻燃剂发烟量大，温温度性欠佳，会降低材料性能。

中国专利申请号：201110114903.9，专利名称：一种具体有高阻燃性能的聚乙烯材料的专利申请文件中公开了一种阻燃聚乙烯材料，其包含以下质量份：高密度聚乙烯(HDPE)20~40份；乙烯~醋酸乙烯醋共聚物(EVA)50-100份；氢氧化镁40-70份；表面活性剂5-15份；红磷8-20份；硅烷交联剂5-20份；润滑剂1-5份；抗氧剂1-3份。该发明制备的聚乙烯材料虽然具有良好阻燃性能，抗张强度和断裂伸长率均较好，但是成型时会产生红磷分解气体，对人体不利。

研发兼具各现有阻燃剂的优势，烟雾量小，挠曲性、韧性、耐应力等性能好而且稳定，在燃烧的时候不产生滴落现象，对环境污染小的新阻燃材料是一种趋势。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有阻燃剂存在毒性大，燃烧产生滴落等问题，而提供一种含LDPE/EVA阻燃复合材料及其制备方法，以LDPE/EVA为基础树脂，加入溴系阻燃剂、无机阻燃剂，融合了这三类阻燃剂的优点的同时，在材料燃烧时不产生滴落现象。

本发明的技术方案：

一种LDPE/EVA阻燃复合材料，其原料组分及重量份数为：

A为基础树脂：LDPE和EVA，100份；

B为溴系阻燃剂：十溴二苯乙烷或十溴二苯醚，10~20份；

C为无机阻燃剂：改性三氧化二锑M-Sb₂O₃，2~6份；滑石粉TP，3~6份；硼酸锌ZB，2~8份；水滑石LDHs，2~8份。

基础树脂中的LDPE和EVA的重量比为1~3:1。