[发明专利]一种阻燃抗静电聚乙烯复合材料及其制备方法与应用

说明书

本公开涉及高分子材料技术领域，具体提供一种阻燃抗静电聚乙烯复合材料及其制备方法与应用。包括按质量分数计的聚乙烯树脂20‑60份，玻璃纤维5‑30份，润滑剂0.5‑3份，相容剂1‑10份，增韧剂0‑5份，抗氧剂0.2‑0.5，抗静电母粒15‑40份，阻燃母粒5‑10份；所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维无捻粗纱；纤维直径为8‑15um。解决现有技术中抗静电聚乙烯材料使用年限短，安全系数低，阻燃聚乙烯材料掺杂玻璃纤维增强后影响阻燃性能，且增强效果欠佳的问题。

技术领域

本公开涉及高分子材料技术领域，具体提供一种阻燃抗静电聚乙烯复合材料及其制备方法与应用。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然构成现有技术。

聚乙烯(polyethylene，简称PE)具有优良的耐低温性能(最低使用温度可达-100～-70℃)，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀。现聚乙烯被广泛用于薄膜制品、管板材、中空制品、注塑制品等领域，但由于聚乙烯本身强度有限，屈服强度较高的高密度聚乙烯也仅能达到23MPa，即使是作为工程塑料难以加工成型的超高分子量聚乙烯，其强度也仅有40MPa，这大大限制了聚乙烯材料在工矿中的应用，并且由于聚乙烯本身结构特性，导致其制品易燃烧，表面容易电荷积聚形成静电。特别是工矿领域制品，对阻燃抗静电性能及其安全稳定性要求极高。

由于聚乙烯材料本身不具备阻燃抗静电性能，现有技术中通常在聚乙烯材料中加入抗静电剂、阻燃剂等，但发明人发现，现有技术中，若要达到工矿使用的要求需添加大量的抗静电剂与阻燃剂，这会导致材料强度减弱、脆性增大。

另外，为实现聚乙烯材料增强，现有技术中通常在其中掺杂玻璃纤维，但发明人发现，现有技术中短纤增强聚乙烯材料中所掺杂的玻璃纤维长度较短，增强、增韧效果不明显。

发明内容

针对现有技术中抗静电阻燃聚乙烯材料强度低、韧性差，且短玻纤增强效果欠佳的问题。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种阻燃抗静电聚乙烯复合材料，包括按质量分数计的聚乙烯树脂20-60份，玻璃纤维5-30份，润滑剂0.5-3份，相容剂1-10份，增韧剂0-5份，抗氧剂0.2-0.5，抗静电母粒15-40份，阻燃母粒5-10份；

所述玻璃纤维为无碱玻璃纤维无捻粗纱；纤维直径为8-15um。

本公开一个或一些实施方式中，提供上述阻燃抗静电聚乙烯复合材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)按比例称取聚乙烯树脂、润滑剂、阻燃母粒、抗静电母粒、相容剂、增韧剂、抗氧剂，经高速混料机均匀混合；

(2)将步骤(1)中混合后的物料加入同向双螺杆挤出机中，同时由开口处加入玻璃纤维，形成熔体，熔体经模口后牵条经过水槽、切粒机，出料，既得。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种聚乙烯管材，包括上述阻燃抗静电聚乙烯复合材料或上述阻燃抗静电聚乙烯复合材料的制备方法制得的产品。

本公开一个或一些实施方式中，提供一种聚乙烯板材，包括上述阻燃抗静电聚乙烯复合材料或上述阻燃抗静电聚乙烯复合材料的制备方法制得的产品。

上述技术方案中的一个或一些技术方案具有如下优点或有益效果：

1)本公开玻璃纤维、阻燃剂、抗静电母粒之间有配合关系，具体的，本公开所述的玻璃纤维较长，可以充分发挥玻璃纤维的增强、增韧性能，从结果来看，增强效果较佳。本公开也通过实验证明了，所述的玻璃纤维的添加除了使聚乙烯复合材料力学性能提高-，还能够与阻燃剂协同，进一步提高聚乙烯复合材料的综合性能。

2)本公开提供的阻燃抗静电聚乙烯复合材料具有较优异的物理机械性能和加工性能，同时具有较优异的阻燃抗静电性能，可适用于聚乙烯管材、板材挤出成型，注塑成型，其制品非常适合工矿领域使用。