[发明专利]一种耐磨、抗静电、阻燃超高分子量聚乙烯复合材料

说明书

技术领域

本发明公开了一种耐磨、抗静电、阻燃超高分子量聚乙烯复合材料。具体涉及一种具有优良的力学性能、耐磨性能、抗静电性能及阻燃性能，可广泛用于矿山、船舶、煤炭等领域的复合材料。

背景技术

超高分子量聚乙烯材料具有优异的性能，但其阻燃性能不能满足煤炭、矿山行业的要求，这是因为超高分子量聚乙烯属于易燃材料，不能达到阻燃要求。随着煤炭矿山行业的深入发展，超高分子量聚乙烯材料在船舶领域应用新兴起来，而且要求也越来越高，不仅仅是要求阻燃，对于抗静电的要求及本身耐磨的要求也是越来越高。因此开发一个合适的阻燃抗静电耐磨体系，获得具有优良力学性能、耐磨性能、抗静电性能及阻燃性能的超高分子量聚乙烯复合材料是目前超高分子量聚乙烯改性领域的一个新热点。

发明内容

本发明是为了解决目前传统的耐磨、阻燃、抗静电超高分子量聚乙烯材料产品中存在的力学性能不高，阻燃性和抗静电不高等问题，提出了一种耐磨、抗静电、阻燃超高分子量聚乙烯复合材料。本发明的技术方案是超高分子量聚乙烯，40-60份；填充材料，15-20份；新型溴系复配阻燃剂，20-25份；抗静电材料，5-15份；加工流动改性剂，5-8份、偶联剂，0.2-0.5份；增容剂，0.2-0.5；抗氧剂，0.2-0.5份。

本发明选用的超高分子量聚乙烯，其分子量350万，选用的矿物材料为玻璃微珠为325目的玻璃微珠，选用的新型溴系复配阻燃剂为十溴二苯醚与聚苯醚配合使用，辅阻燃剂为三氧化二锑和硼酸锌配合使用，选用的增容剂为马来酸酐接枝乙烯类橡胶共混物。选用的抗静电材料为导电炭黑和导电石墨，选用的加工流动改性剂为无规共聚聚丙烯，选用的氧化剂是四【甲基-β-3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯】季戊四醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯或三【2,4-二叔丁基苯基】亚磷酸酯。选用的偶联剂为硅烷偶联剂。

本发明所述的一种耐磨、抗静电、阻燃超高分子量聚乙烯复合材料。其特征在于（1）首先将超高分子量聚乙烯与抗静电材料经开炼机进行充分的混炼，混炼好的组合物经粉碎机粉碎至直径1-3mm；（2）将粉碎后的超高分子量聚乙烯组合物、新型溴系阻燃剂、增容剂和加工流动改性剂经高速混合机混合均匀后加入到双螺杆挤出机中，然后将经偶联剂处理后的玻璃微珠从侧位料口加入，挤出、冷却、切粒，得圆柱状颗粒产品。

 本发明复合材料是同时采用填充材料、新型溴系复配阻燃剂、抗静电材料改性超高分子量聚乙烯。新型溴系复配阻燃剂是由卤系阻燃剂和聚苯醚配合使用，两者产生协同作用，硼酸锌起防滴落作用，硼酸锌的加入可以减少三氧化二锑的用量。同时引用马来酸酐接枝的乙烯类橡胶共混物作增容剂，提高加入阻燃体系的超高分子量抗冲击性，耐寒性，成型加工性；引入抗静电材料提高材料应用安全性；引入玻璃微珠提高材料的刚性，提高耐摩擦性能，同时保持一定的力学性能。所以本发明制备的复合材料具有优良的力学性能、耐磨性能、抗静电及阻燃性能。

具体实施方式

  下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明并不局限于以下实施各例：本实施方式使用同向双螺杆挤出机、开炼机、注塑机；超高分子量聚乙烯产于北京助剂二厂，玻璃微珠产于浙江巨石集团，其他助剂也均为国产。

  本发明所述的一种耐磨、抗静电、阻燃超高分子量聚乙烯复合材料及其制备工艺如下：

（1）首先按照表1实例配比将超高分子量聚乙烯与抗静电材料经开炼机，温度210℃下，混炼30min，混炼好后的组合物经粉碎机粉碎至直径1-3mm；

表1实施例