[发明专利]一种硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料由基料、阻燃母粒和催化母粒按照重量比50:45:5混合均匀后，经螺杆挤出机挤出，再通过温水浴或蒸汽浴交联反应而制得；所述基料、所述阻燃母粒和所述催化母粒分别通过螺杆挤出造粒制得；

其中，所述基料包括94.8份~98.3份聚烯烃树脂、1.5份~4份硅烷、0.06份~0.2份引发剂、0.02份~0.2份润滑剂、0.02份~0.2份抗氧剂和0.1份~0.6份防交联剂；

所述阻燃母粒包括27份~54份聚烯烃树脂、44份~65份阻燃剂、1份~5份阻燃增效剂、0.5份~2份润滑剂和0.5份~1份抗氧剂；所述阻燃剂为炭源与酸源的质量比在1:1~1:4之间的磷氮复配型膨胀阻燃体系，所述炭源为大分子超支化三嗪系成炭剂，所述酸源选自微胶囊化聚磷酸铵或微胶囊化三聚氰胺聚磷酸铵或两者的混合，所述微胶囊化聚磷酸铵或微胶囊化三聚氰胺聚磷酸铵的囊材为密胺树脂、环氧树脂、硅氧烷、聚氨酯或不饱和树脂；

所述催化母粒包括95.6份~98.96份聚烯烃树脂、1份~4份催化剂、0.02份~0.2份润滑剂和0.02份~0.2份抗氧剂。

2.根据权利要求1所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述聚烯烃选自聚乙烯、马来酸酐接枝聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚乙烯－辛烯共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯－辛烯共聚物、三元乙丙橡胶、马来酸酐接枝三元乙丙橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和马来酸酐接枝苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述硅烷选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(b-甲氧基乙氧基) 硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述引发剂选自过氧化二异丙苯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧化已烷和1,1-二叔丁基过氧化环己烷中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求1所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述润滑剂选自硬脂酸锌、石蜡、PE蜡、硅酮粉和全氟聚醚油中的一种或多种的组合。

6.根据权利要求1所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、4,4’-硫代双（6-叔丁基-3-甲基苯酚）、硫代二丙酸二月桂酯、季戊四醇四（3-月桂基硫代丙酸酯）和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯中的一种或多种的组合。

7.根据权利要求1所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述防交联剂选自硬脂酸、苯胺、N,N-二甲基甲酰胺、己内酰胺和甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求1所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述阻燃增效剂选自沸石、分子筛、有机改性蒙脱土、镁铝双氢氧化物、氧化石墨、磷酸钛和磷酸锆中的一种或多种的组合。

9.根据权利要求1所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料，其特征在于：所述催化剂选自正钛酸四丁酯、正锆酸四丁酯和二月桂酸二丁基锡中一种或多种的组合。

10.权利要求1~9中任一项所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）、制备基料：将配方量的聚烯烃树脂、硅烷、引发剂、润滑剂、抗氧剂和防交联剂在高混机中混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机中，加工温度控制在180℃~220℃，挤出造粒，干燥后得到基料；

（2）、制备阻燃母粒：将配方量的聚烯烃树脂、阻燃剂、阻燃增效剂、润滑剂和抗氧剂在密炼机中密炼混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机中，加工温度控制在120℃~170℃，挤出造粒，干燥后得到阻燃母粒；

（3）、制备催化母粒：将配方量的聚烯烃树脂、催化剂、润滑剂和抗氧剂在高混机中混合均匀后，喂料于双螺杆挤出机中，加工温度控制在120℃~170℃，挤出造粒，干燥后得到催化母粒；

（4）、将步骤（1）制备所得的基料、步骤（2）制备所得的阻燃母粒和步骤（3）制备所得的催化母粒按照重量比50:45:5混合均匀，经单螺杆挤出机于加工温度120℃~170℃之间加工挤出，然后放置于80℃~90℃的温水浴或者蒸汽浴中进行交联反应4~8小时，即得所述的硅烷交联无卤阻燃聚烯烃复合材料。