专利名称：无卤阻燃poe复合材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子复合材料及其制备方法，具体涉及一种无卤阻燃POE复合材料及其制备方法。
背景技术：
POE树脂是美国DOW化学公司以茂金属为催化剂聚合的新型聚烯烃弹性体，它相对于其他聚烯烃弹性体具有价格低廉、成型加工容易等优势，广泛应用于汽车、电子电器、 建筑密封、运动器械以及聚合物增韧改性等领域。POE属于易燃材料，随着其应用的不断增多，对其进行阻燃改性势在必行。传统的含卤阻燃剂阻燃效率高，但是其燃烧时会产生致命的有毒烟雾。
发明内容
本发明的目的之一在于解决上述问题，提供一种无卤阻燃POE复合材料。本发明的目的之二是提供上述无卤阻燃POE复合材料的制备方法。实现本发明目的之一的技术方案是一种无卤阻燃POE复合材料，由以下重量份的组分制成=POE树脂100份，无卤复合阻燃剂70 140份，改性剂5 30份，润滑分散剂 3 10份，抗氧剂O. I O. 6份；所述无卤复合阻燃剂由活性氢氧化镁/活性氢氧化铝与硼酸锌以及微胶囊红磷按照100 (2 10) (8 20)的重量比组成。所述的活性氢氧化镁/活性氢氧化铝是由硅烷偶联剂改性微米级氢氧化镁/ 微米级氢氧化铝得到，其中微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝与硅烷偶联剂的重量比为 100 : 2 100 : 4;所述微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝是指平均粒径为20微米 200 微米的氢氧化镁/氢氧化铝。所述的改性剂为低密度聚乙烯或者高密度聚乙烯。所述的润滑分散剂为固体石蜡或者聚乙烯蜡。所述的抗氧剂为抗氧剂1010。实现本发明目的之二的技术方案是一种无卤阻燃POE复合材料的制备方法，具有以下步骤①将按照配方称取的POE树脂、活性氢氧化镁/活性氢氧化铝、硼酸锌、微胶囊红磷、改性剂、润滑分散剂以及抗氧剂倒入高速混合机中混合，直至混合所产生的摩擦热使得物料温度升高至65°C 75°C，出料冷却；②将冷却后的混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经水槽冷却、牵引进入切粒机造粒，即得无卤阻燃POE复合材料。上述步骤①中所述的活性氢氧化镁/活性氢氧化铝是由硅烷偶联剂改性微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝得到，其中微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝与硅烷偶联剂的重量比为100 : 2 100 : 4;所述微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝是指平均粒径为20 微米 200微米的氢氧化镁/氢氧化铝。所述活性氢氧化镁/活性氢氧化铝的制备方法是按照配比将微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝与硅烷偶联剂倒入高速混合机中混合 5min lOmin，直至混合所产生的摩擦热使得物料的温度达到110°C 120°C，出料冷却即得活性氢氧化镁/活性氢氧化铝。上述步骤①中所述的改性剂为低密度聚乙烯或者高密度聚乙烯；所述的润滑分散剂为固体石蜡或者聚乙烯蜡；所述的抗氧剂为抗氧剂1010。上述步骤②中，双螺杆挤出机各区的温度为1\=801 85°C，T2=100°C 110°C， T3=130°C 140°C，T4=150°C 160°C，T5=160°C 170°C，T6=170°C 180°C，T7=170°C 180°C, T8=170°C 180°C, T9=160°C 165°C, T模=155°C 160°C。本发明具有的积极效果(I)本发明的无卤阻燃POE复合材料采用了氢氧化镁/ 氢氧化铝、硼酸锌以及微胶囊红磷这三种无卤阻燃剂形成无卤复合阻燃体系，一方面保证可使该复合材料不含卤素，对环境无害；另一方面这三种阻燃剂存在良好的阻燃协同作用， 特别是硼酸锌的加入有效地起到结炭作用，可使该复合材料具有阻燃效果好、低烟、无有毒有害和刺激性气体产生、综合性能高的特点。(2)本发明的无卤阻燃POE复合材料采用的阻燃剂之一是经硅烷偶联剂处理的活性氢氧化镁/活性氢氧化铝，这种活性氢氧化镁/活性氢氧化铝与POE树脂具有良好的亲和力，既有利于提高该复合材料的力学性能，又有利于改善该复合材料熔体的流动性。而硅烷偶联剂在其中不仅起到无机物与聚合物的偶联作用，还具有一定的阻燃协同作用，有利于提高材料的整体阻燃效果，明显优于采用铝酸酯偶联剂或者钛酸酯偶联剂。(3)本发明的无卤阻燃POE复合材料选用的改性剂为高密度聚乙烯或者低密度聚乙烯，它们与POE树脂具有良好的相容性，并在POE树脂中能显著起到补强作用，提高该复合材料的强度。(4)本发明的无卤阻燃POE复合材料采用的润滑分散剂为固体石蜡或者聚乙烯蜡，它们能有效的降低该复合材料制备或加工中的熔体流动阻力， 同时有利于无卤复合阻燃剂均匀分散于该复合材料中，提高该复合材料的阻燃性和力学性能。(5)本发明的无卤阻燃POE复合材料中不含有液体填充剂，可使该复合材料不存在液体渗透现象，保持了良好的外观，而且弹性受高低温度变化小，耐高温性和耐寒性均较好。(6) 本发明的无卤阻燃POE复合材料断裂伸长率高达600%以上，氧指数高达30%以上，而且熔体的流动性好(熔体流动速率大于2. 0g/10min),耐热老化性好(80°C，168小时拉伸强度变化率小于15%)。
具体实施例方式(实施例I)
本实施例的无卤阻燃POE复合材料由下述重量的组分制成
IOOkg的POE树脂，IOOkg的活性氢氧化镁，6kg的硼酸锌、18kg的微胶囊红磷，15kg的低密度聚乙烯、4kg的固体石蜡(熔点为50°C，下同)以及O. 5kg的抗氧剂1010。上述无卤阻燃POE复合材料的制备方法具有以下步骤
①先将200kg的微米级氢氧化镁(平均粒径为100微米)与6kg的南京向前化工有限公司生产的牌号为KH-570的硅烷偶联剂倒入转速为900转/分钟高速混合机中混合8min，直至混合所产生的摩擦热使得物料的温度达到115°C，然后出料冷却，即得活性氢氧化镁。将IOOkg上述制得的活性氢氧化镁与IOOkg的POE树脂、6kg的硼酸锌、18kg的微胶囊红磷、15kg的低密度聚乙烯、4kg的固体石腊以及O. 5kg的抗氧剂1010倒入转速为900 转/分钟的高速混合机中混合，直至混合所产生的摩擦热使得物料温度升高至70°C，然后将混合物料送入到冷却搅拌器中在搅拌下冷却至环境温度。
②将冷却后的混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出；所挤出的条料经水槽冷却、牵引进入切粒机造粒，即得无卤阻燃POE复合材料。双螺杆挤出机各区的温度为
110°C，T3=130°C 140°C，T4=150°C 160°C，T5=160°C 170°C， T6=170°C 180°C，T7=170°C 180°C，T8=170°C 180°C，T9=160°C 165°C，T模=155°C 160。。。(实施例2 实施例4)
各实施例的制备方法与实施例I相同，不同之处在于各组分的重量配比，具体见表I。
表 I
权利要求
1.一种无卤阻燃POE复合材料，其特征在于由以下重量份的组分制成POE树脂100份，无卤复合阻燃剂70 140份，改性剂5 30份，润滑分散剂3 10 份，抗氧剂0. I 0. 6份；所述无卤复合阻燃剂由活性氢氧化镁/活性氢氧化铝与硼酸锌以及微胶囊红磷按照 100 (2 10) (8 20)的重量比组成。
2.根据权利要求I所述的无卤阻燃POE复合材料，其特征在于所述的活性氢氧化镁/ 活性氢氧化铝是由硅烷偶联剂改性微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝得到，其中微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝与硅烷偶联剂的重量比为100 : 2 100 : 4;所述微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝是指平均粒径为20微米 200微米的氢氧化镁/氢氧化铝。
3.根据权利要求I所述的无卤阻燃POE复合材料，其特征在于所述的改性剂为低密度聚乙烯或者高密度聚乙烯。
4.根据权利要求I所述的无卤阻燃POE复合材料，其特征在于所述的润滑分散剂为固体石蜡或者聚乙烯蜡。
5.根据权利要求I所述的无卤阻燃POE复合材料，其特征在于所述的抗氧剂为抗氧剂 1010。
6.一种权利要求I所述的无卤阻燃POE复合材料的制备方法，其特征在于具有以下步骤①将按照配方称取的POE树脂、活性氢氧化镁/活性氢氧化铝、硼酸锌、微胶囊红磷、改性剂、润滑分散剂以及抗氧剂倒入高速混合机中混合，直至混合所产生的摩擦热使得物料温度升高至65°C 75°C，出料冷却；②将冷却后的混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经水槽冷却、 牵引进入切粒机造粒，即得无卤阻燃POE复合材料。
7.根据权利要求6所述的无卤阻燃POE复合材料的制备方法，其特征在于步骤①中所述的活性氢氧化镁/活性氢氧化铝是由硅烷偶联剂改性微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝得到，其中微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝与硅烷偶联剂的重量比为100 2 100 4;所述微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝是指平均粒径为20微米 200微米的氢氧化镁/氢氧化铝。
8.根据权利要求7所述的无卤阻燃POE复合材料的制备方法，其特征在于所述活性氢氧化镁/活性氢氧化铝的制备方法是按照配比将微米级氢氧化镁/微米级氢氧化铝与硅烷偶联剂倒入高速混合机中混合5min lOmin，直至混合所产生的摩擦热使得物料的温度达到110°C 120°C，出料冷却即得活性氢氧化镁/活性氢氧化铝。
9.根据权利要求6所述的无卤阻燃POE复合材料的制备方法，其特征在于步骤①中所述的改性剂为低密度聚乙烯或者高密度聚乙烯；所述的润滑分散剂为固体石蜡或者聚乙烯蜡；所述的抗氧剂为抗氧剂1010。
10.根据权利要求6所述的无卤阻燃POE复合材料的制备方法，其特征在于步骤② 中，双螺杆挤出机各区的温度为1\=801 85°C，T2=KKTC 110°C，T3=130°C 140°C， T4=150°C 160°C，T5=160°C 170°C，T6=170°C 180°C，T7=170°C 180°C，T8=170°C 180°C, T9=160°C 165°C, TS=155°C 160°C。
全文摘要
本发明公开了一种无卤阻燃POE复合材料及其制备方法。该无卤阻燃POE复合材料是由以下重量份的组分制成POE树脂100份，无卤复合阻燃剂70～140份，改性剂5～30份，润滑分散剂3～10份，抗氧剂0.1～0.6份。制备方法为将POE树脂、无卤复合阻燃剂、改性剂、润滑分散剂以及抗氧剂倒入高速混合机中混合，直至混合所产生的摩擦热使得物料温度升高至65℃～75℃，出料冷却；然后将冷却后的混合物料送入到双螺杆挤出机中熔融挤出，所挤出的条料经水槽冷却、牵引进入切粒机造粒即得。本发明的无卤阻燃POE复合材料断裂伸长率高达600%以上，氧指数高达30%以上，而且熔体的流动性好,耐热老化性好。
文档编号C08L23/06GK102585346SQ20121004909
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者周健 申请人:江苏技术师范学院