[发明专利]一种协效阻燃剂改性聚乙烯材料

说明书

一种协效阻燃剂改性聚乙烯材料，其特征在于，按重量份计，包括100份PE、氢氧化铝2‑3份、环氧树脂包覆聚磷酸铵5‑8份、磷酸三苯酯5‑8份、3‑5份色母、3‑5份抗氧剂、2‑4份表面改性剂、1‑2份润滑剂。通过氢氧化铝、环氧树脂包覆聚磷酸铵和磷酸三苯酯三种阻燃剂所制备的协效阻燃剂，达到高效阻燃的效果，并且通过表面改性剂使协效阻燃剂和聚乙烯材料相容，阻燃效果稳定，并且在一定程度上，提高了材料的强度。

技术领域

本发明属于树脂材料技术领域，具体设计一种协效阻燃剂改性聚乙烯材料。

背景技术

聚乙烯（PE）是世界上产量最高的通用塑料，其应用范围广，使用寿命长，无毒无味，耐化学腐蚀，是一种环保型的绿色材料。在电线电缆领域，聚乙烯的作用也是十分显著，因为聚乙烯的抗冲性能好，常用于一些电线电缆及其护套管的主要材料。然而，电线电缆在工作过程中，常常会产生一些热量，由于聚乙烯是一种易燃材料，这样的情况容易导致事故的发生，因此，聚乙烯阻燃改性的研究，在国内外也是热门领域之一。

阻燃改性的方向主要分为两类，一种是反应型的阻燃改性，另一种是添加型的阻燃改性，由于聚乙烯是一种非极性材料，分子链中无活性基团，所以反应型阻燃改性方式不适合用于聚乙烯的阻燃改性。而添加型的阻燃改性往往是比较简单且容易实施的阻燃改性方式，这种方法就是将现有的阻燃剂通过添加分散至材料中，使材料具备阻燃的性能。

阻燃剂主要分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。有机阻燃剂主要是通过含阻燃元素的阻燃分子来实现阻燃效果。无机阻燃剂的种类更多，分为卤系阻燃剂，金属氧化物阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、硫系阻燃剂、膨胀型阻燃剂等。然而卤系阻燃剂虽然阻燃效果好，但是，由于在阻燃过程中，卤系阻燃剂容易通过自由基反应形成对环境有毒有害的物质，所以卤系阻燃剂的使用也大大减少了。

发明内容

为了达到上述阻燃改性的目的，本发明提出了一种协效阻燃剂，用于高效地阻燃改性聚乙烯材料。

为了达到这一目的，本发明采用的技术方案为：一种协效阻燃剂改性聚乙烯材料，按重量份计包括100份PE、氢氧化铝2-3份、环氧树脂包覆聚磷酸铵5-8份、磷酸三苯酯5-8份、3-5份色母、3-5份抗氧剂、2-4份表面改性剂、1-2份润滑剂。

所述的PE为高密度聚乙烯，其拉伸强度≥21MPa，断裂伸长率≥350%。

所述的协效阻燃剂为氢氧化铝、环氧树脂包覆聚磷酸铵和磷酸三苯酯复配而成。

所述的色母为橙色母、红色母、蓝色母、炭黑等中的一种。

所述的表面改性剂为马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯、甲基丙烯酸酯类接枝改性物、乙烯-醋酸乙烯共聚物等中的一种。

所述的润滑剂为石蜡、聚乙烯蜡、硬脂酸钙等中的一种。

本发明的有益效果在于：本发明提供的一种协效阻燃剂改性聚乙烯材料，利用氢氧化铝、环氧树脂包覆聚磷酸铵和磷酸三苯酯复配而成的协效阻燃剂，采用环氧树脂包覆聚磷酸铵作为凝聚相阻燃剂，磷酸三苯酯作为气相阻燃剂，凝聚相阻燃剂主要是通过在燃烧材料表面形成一层炭层，来阻隔燃烧材料与空气中氧气的接触以及热量的传递，气相阻燃剂通过受热分解产生自由基来捕捉燃烧产生的高活性自由基，阻止燃烧反应的进一步进行。氢氧化铝为常见的无机阻燃剂，价格较低，且可以与其他物质协同阻燃而不产生二次污染，可以降低协效阻燃剂的成本。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容及效果，以下结合实施方式进行更具体的说明。

本发明最关键的构思在于：采用氢氧化铝、环氧树脂包覆聚磷酸铵和磷酸三苯酯复配形成一种协效阻燃剂，通过表面改性剂来增加协效阻燃剂在聚乙烯中的分散性和相容性，用于在聚乙烯中的高效阻燃。