用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑、制備方法
【專利摘要】本發(fā)明用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑、制備方法，涉及具有阻燃作用的含硅大分子相容劑【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明利用具有協(xié)效阻燃性的有機(jī)硅制備出兼有阻燃作用的含硅大分子相容劑，依靠其增容性來(lái)增加無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的界面粘結(jié)力，利用其協(xié)效阻燃性來(lái)進(jìn)一步提高材料的阻燃性能，提供一種用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑。
【專利說(shuō)明】用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑、制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有阻燃作用的含硅大分子相容劑，特別是一種用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑。
【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料是通過(guò)將不含鹵素的阻燃劑與聚烯烴塑料共混復(fù)合制備的，具有燃燒時(shí)少煙低毒和環(huán)保再生的優(yōu)點(diǎn)。為了達(dá)到阻燃效果，必須大量添加無(wú)鹵阻燃劑，但阻燃聚烯烴材料的力學(xué)性能、加工性能、電絕緣性能等均下降，因此，聚烯烴材料與無(wú)機(jī)阻燃劑之間相容性仍有待改善。中國(guó)專利CN101735398A公開了采用馬來(lái)酸酐與小分子硅烷偶聯(lián)劑共接枝聚烯烴的方法制備出一種界面相容劑，該界面相容劑可有效提高木塑復(fù)合材料的力學(xué)性能，但對(duì)阻燃性能的影響未見報(bào)道。
[0003]根據(jù)現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道出的相容劑雖然能改善材料的力學(xué)性能，但對(duì)材料的阻燃性能影響不大。因此，如何在改善無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料力學(xué)性能的同時(shí)，進(jìn)一步提高體系的阻燃性能已備受關(guān)注，具有阻燃作用的含硅大分子相容劑及其在無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用尚未見相關(guān)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于利用具有協(xié)效阻燃性的有機(jī)硅制備出兼有阻燃作用的含硅大分子相容劑，依靠其增容性來(lái)增加無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的界面粘結(jié)力，利用其協(xié)效阻燃性來(lái)進(jìn)一步提高材料的阻燃性能，提供一種用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑。
[0005]本發(fā)明用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑，其以質(zhì)量組分計(jì)為:`[0006]
線性低密度聚乙烯100份，
乙烯-辛烯丼.聚物5-10份,
機(jī)5-10份，
馬來(lái)酸If1-2.5汾，
過(guò)氧化—.#?Λ?苯0.05-0.1份，
[0007]四β -(3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3~0.5份。
[0008]其中所述的有機(jī)硅中SiO2含量超過(guò)75%。
[0009]上述用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的制備方法，按照下述步驟進(jìn)行:
[0010]首先將有機(jī)硅與乙烯-辛烯共聚物按照1:1的比例在密煉機(jī)中熔融共混后取出共混物料，然后將所得共混物、線性低密度聚乙烯、馬來(lái)酸酐、過(guò)氧化二異丙苯、四β-(3, 5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯通過(guò)高速混合機(jī)混合后，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得含硅大分子相容劑。
[0011]上述用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的制備方法，其中雙螺桿擠出工藝為:一區(qū) 130°c~140°C、二區(qū) 150°C~160°C、三區(qū) 170°C~180°C、四區(qū) 180°C~190°C，螺桿轉(zhuǎn)速400~600r/min，喂料頻率25~35Hz。
[0012]上述具有阻燃作用的含硅大分子相容劑在無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用，其組分
以質(zhì)量份數(shù)計(jì)為:
[0013]
乙錄-醋酸乙烯_ (.EVA)20~30份
線性低密度聚乙烯(PB)0~10份
乙烯-辛烯共聚物(POE)(MO #
無(wú)崗附燃劑5(K60份
含lit大分子相容劃5~20份
[0014]其中線性低密度聚乙烯，熔體流動(dòng)速率為1.6~2g/10min。
[0015]其中所述的所述的乙烯-辛烯共聚物,熔體流動(dòng)速率為I~10g/10min。
`[0016]其中所述的有機(jī)硅，相對(duì)分子量1000~8000，帶有反應(yīng)性基團(tuán)，例如雙鍵。
[0017]其中所述的乙烯-醋酸乙烯酯，熔體流動(dòng)速率為2~3g/10min。
[0018]其中所述的無(wú)鹵阻燃劑，選自氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或兩種混合物。
[0019]本發(fā)明的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑在無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用，其使用制備方法按照下述步驟進(jìn)行:
[0020]將乙烯-醋酸乙烯酯、線性低密度聚乙烯、乙烯-辛烯共聚物、無(wú)鹵阻燃劑、含硅大分子相容劑按比例稱取，在密煉機(jī)130°C~150°C中以50~100轉(zhuǎn)/分熔融共混5~lOmin，出料。
[0021]本發(fā)明的用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的具有阻燃作用的含硅大分子相容劑為反應(yīng)型相容劑，不僅能改善無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的力學(xué)性能，而且能進(jìn)一步提高材料的阻燃性能。本發(fā)明的含硅大分子相容劑使得無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的力學(xué)性能是僅采用無(wú)鹵阻燃劑阻燃聚烯烴材料的力學(xué)性能的0.1~7.3倍，氧指數(shù)提高I~8個(gè)百分點(diǎn)。
[0022]本發(fā)明的含娃大分子相容劑阻燃機(jī)理:有機(jī)娃燃燒時(shí)產(chǎn)生的娃灰(主要成分SiO2)在燃燒殘留炭層中可延緩材料的熱降解速率，提高燃燒殘?zhí)柯?。?dāng)與其它阻燃劑共同使用時(shí)，在燃燒過(guò)程中將會(huì)與基體樹脂、其它阻燃劑的熱分解產(chǎn)物發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)形成具有一定隔質(zhì)隔熱作用的玻璃態(tài)無(wú)機(jī)絕緣層，從而抑制內(nèi)部材料的熱降解、防止熔滴產(chǎn)生。
【具體實(shí)施方式】
[0023](I)本發(fā)明所述的線性低密度聚乙烯，熔體流動(dòng)速率為1.6~2g/10min，例如中原石油化工有限公司生產(chǎn)的DFDC-7050牌號(hào)。[0024](2)本發(fā)明所述的所述的乙烯-辛烯共聚物，熔體流動(dòng)速率為I~10g/10min,例如美國(guó)杜邦生產(chǎn)的8999牌號(hào)。
[0025](3)本發(fā)明所述的有機(jī)硅，相對(duì)分子量1000~8000，帶有反應(yīng)性基團(tuán)，例如雙鍵，由廣州天賜有機(jī)硅科技有限公司提供。
[0026](4)本發(fā)明所述的馬來(lái)酸酐，由國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供，分析級(jí)。
[0027](5)本發(fā)明所述的過(guò)氧化二異丙苯，由南京瑞軒化工實(shí)業(yè)有限公司提供，試劑級(jí)。
[0028](6)本發(fā)明所述的四β_(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯，由北京市華輝化工廠提供，工業(yè)級(jí)。
[0029](7)本發(fā)明所述的乙烯-醋酸乙烯酯,熔體流動(dòng)速率為2~3g/10min,例如美國(guó)杜邦生產(chǎn)的265牌號(hào)。
[0030](8)本發(fā)明所述的無(wú)鹵阻燃劑，選自氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或兩種混合物，由新鄉(xiāng)市錦盛新材料有限公司提供。
[0031](9)本發(fā)明所述的含硅大分子相容劑，馬來(lái)酸酐接枝率0.8%~1.2%，有機(jī)硅反應(yīng)性接枝率15%~30%。
[0032]下面的實(shí)施實(shí)例是對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明，而不是限制本發(fā)明的范圍。
[0033]實(shí)施例采用兩種大分子相容劑，其組成配比分別為:
[0034]表1
[0035]
【權(quán)利要求】
1.用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑，其特征在于其以質(zhì)量組分計(jì)為: 線性低密度聚乙烯100份， 乙烯-辛烯共聚物5 10份，有機(jī)娃5~10份， 馬來(lái)酸酐廣2.5份， 過(guò)氧化二異丙苯0.05^0.1份， 四β _(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯0.3、.5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑，其特征在于其中所述的有機(jī)硅中硅含量以SiO2計(jì)超過(guò)75%。
3.權(quán)利要求1所述的用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的制備方法，其特征在于按照下述步驟進(jìn)行: 首先將有機(jī)硅與乙烯-辛烯共聚物按照1:1的比例在密煉機(jī)中熔融共混后取出共混物料，然后將所得共混物、線性低密度聚乙烯、馬來(lái)酸酐、過(guò)氧化二異丙苯、四β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯通過(guò)高速混合機(jī)混合后，用雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，制得含硅大分子相容劑。
4.權(quán)利要求1所述的用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的在無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用，其特征在于其組分以質(zhì)量份數(shù)計(jì)為: 乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)20~30份 線性低密度聚乙烯(PE) (TlO份 乙烯-辛烯共聚物(POE)(TlO份無(wú)鹵阻燃劑50-60份 含娃大分子相容劑5~20份。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料的含硅大分子相容劑的在無(wú)鹵阻燃聚烯烴材料中的應(yīng)用，其特征在于 其中所述的無(wú)鹵阻燃劑，選自氫氧化鋁、氫氧化鎂中的一種或兩種混合物。
【文檔編號(hào)】C08K5/134GK103483660SQ201310405618
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】李錦春, 錢鵬菲, 葛麗麗, 鄒國(guó)享, 張?chǎng)? 申請(qǐng)人:常州大學(xué)