[发明专利]一种无卤阻燃超高分子量聚乙烯材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种无卤阻燃超高分子量聚乙烯材料及其制备方法，无卤阻燃超高分子量聚乙烯材料使用了以下原料：50‑70份超高分子量聚乙烯基材、0.01‑25份焦(聚)磷酸哌嗪、0.01‑25份烷基次磷酸盐、0‑3(但不为0)份偶联剂、0‑3(但不为0)份光稳定剂、0‑3(但不为0)份增塑剂、0‑6(但不为0)份流动改性剂及1‑5份有机改性纳米级无机填料。与现有技术相比，本发明制得的阻燃超高分子量聚乙烯材料不含卤素，阻燃效果好，能达到UL94V‑0级，同时力学性能良好。

技术领域

本发明涉及无卤阻燃聚乙烯技术领域，尤其是涉及一种无卤阻燃超高分子量聚乙烯材料及其制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)是一种线性结构的热塑性工程塑料，其分子量一般在150万以上，分子式为-(-CH2-CH2-)-n。如此高的分子量使得其具有远高于普通聚乙烯等通用塑料的综合性能，具备优异的耐冲击性能、不易粘附、易加工、尺寸稳定性好、耐磨损性能、耐酸碱性能及耐腐蚀性能等优点，广泛的应用于汽车、化工、海运、建筑、医疗及电子电气领域。然而超高分子量聚乙烯存在容易燃烧等缺陷，其垂直燃烧(UL94)没有等级，同时其燃烧的极限氧指数仅有17-18％，燃烧热值高、燃烧时热释放速率大、火焰传播快、不易熄灭。因此在一些有特定要求的场合，其应用受到了极大的限制，特别是电子电器行业的使用。

近年来，许多专家学者对聚乙烯等通用塑料的阻燃研究较多，但是涉及到超高分子量聚乙烯的阻燃研究报道不多。中国专利CN101733856A公开了一种改性超高分子量聚乙烯阻燃管材的制备方法，采用聚磷酸铵、三氧化二锑为阻燃剂体系，再添加高密度聚乙烯、氯化聚乙烯改性，得到阻燃性能优异的超高分子量聚乙烯管材。中国专利CN103694498A公开了一种阻燃剂、使用该阻燃剂的超高分子量聚乙烯阻燃复合材料及制备方法，采用聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺、氢氧化铝、碳纳米管复配为多组分膨胀型阻燃剂，将其应用到超高分子量聚乙烯中，获得了垂直燃烧可以达到FV-0级的阻燃超高分子量聚乙烯材料，适合大规模生产。

综上所述，可用于UHMWPE的阻燃剂体系主要为卤系和无卤体系，其中卤系主要是十溴二苯醚等阻燃剂与三氧化二锑复配，在高温时会分解出多溴代二噁英等强致癌性的物质，严重危害社会公共安全。无卤阻燃剂体系在UHMWPE中的研究报道较少。随着环保法规的不断颁布和实施，无卤阻燃UHMWPE成为当下研究的新方向。无卤阻燃剂体系中现今主要为多种阻燃剂体系复配为膨胀型阻燃剂体系，分子间融合度不高，容易影响材料本身的力学性能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种无卤阻燃超高分子量聚乙烯材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种无卤阻燃超高分子量聚乙烯材料，包括以下重量份含量的组分：

进一步优选地，包括以下重量份含量的组分：