[发明专利]一种ATH石墨烯协同阻燃EVA及其制备方法

说明书

本发明属于阻燃EVA材料领域，特别涉及ATH/石墨烯协同阻燃EVA材料及其制备方法。该阻燃材料由EVA树脂、马来酸酐接枝EVA、改性氢氧化铝、功能化石墨烯、抗氧剂、增塑剂、交联剂组成。本发明的一种ATH/石墨烯协同阻燃EVA材料配方合理，金属氢氧化物阻燃剂添加量少，分散性好，符合材料的阻燃性能好，氧指数高，UL‑94燃烧等级可以达到V‑0，材料的力学性能较好，制备方法简便，容易实现，运行成本低，涉及的原料都是易得易加工的，适用于工业中的大规模生产。

技术领域

本发明属于阻燃EVA材料领域，特别涉及ATH/石墨烯协同阻燃EVA材料及其制备方法。

背景技术

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)具有高的柔韧性、抗冲击性、与填料相溶性好、热密封性能好而被广泛应用于电线电缆、包装膜、热熔胶、玩具等领域。然而EVA属于易燃材料，在使用的过程中易引发火灾，对人民的财产及人身安全具有很大的威胁，因此限制了其应用领域。为提高EVA的阻燃性能，向EVA中添加阻燃剂是一种普遍的阻燃方式。传统的卤系阻燃剂虽然能够带给材料很好的阻燃性能，但是在燃烧的过程中会产生大量的烟雾及有毒、有腐蚀性的卤化氢气体，不符合环境友好型发展的要求，已经被禁止使用。膨胀阻燃体系能够提供材料很好的阻燃性能，但是由于其与聚合物的相容性差、易团聚、耐水性差、严重降低材料的物理机械性能等问题还没能有效地解决，限制了其广泛的应用。金属氢氧化物不挥发、不产生有毒有害气体，被认为是最有发展前途阻燃剂，受到人们的青睐。但是金属氢氧化物用于阻燃聚烯烃要使阻燃性能达到一定的要求，添加量通常在60％以上，如此之大的添加量使复合材料的加工性能及力学性能受到严重的影响。寻找合适的阻燃增效剂使其与金属氢氧化物发生协同效应提高阻燃效率，降低添加量，以改善复合材料的加工性能和力学性能是现在的热门研究方向。

石墨烯是由碳原子sp²杂化轨道组成六角型蜂窝状晶格的新型碳材料，由于其优异的性能掀起了研究的热潮。石墨烯在阻燃方面的应用研究结果初步显示，相对于其他阻燃剂只需很少量的石墨烯就可以起到相对较好的阻燃性能。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种金属氢氧化物阻燃剂添加量少，分散性好，阻燃性和力学性能优异的ATH/石墨烯协同阻燃EVA材料及其制备方法。

一种ATH/石墨烯协同阻燃EVA材料，其组成按照重量份数计算为：

具体地，上述所述的EVA树脂中VA含量为10-35％。

具体地，上述所述的马来酸酐接枝EVA接枝率为1.5％。可以选用美国埃克森美孚公司的高接枝率EVA-g-MAH；当然也可以选用已有方法制备。

具体地，上述所述的改性氢氧化铝通过如下方法制备：将氢氧化铝于100-110℃干燥5-10h，接着加入蒸馏水得到物料，氢氧化铝与蒸馏水的质量比为(4-3)：(2-1)；然后将物料放入恒温水浴锅中加热至40-50℃，恒温搅拌，搅拌的速度为4500-5500r/min；然后加入钛酸酯偶联剂于4000-4500r/min继续搅拌1-3h，钛酸酯偶联剂加入量为氢氧化铝质量的5-10％，乳化后抽滤，于100-110℃干燥3-5h，研磨过筛后得到改性氢氧化铝。

具体地，上述所述的改性氢氧化铝的粒径为1-5um。