一种磷石膏改性阻燃PE材料的配方及制备方法与流程

本发明涉及硫类化合物接触法，具体涉及一种磷石膏改性阻燃pe材料的制备方法。

背景技术：

1、pe(polyethylene，称为聚乙烯)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂，化学稳定性好，因此常常被制作成pe管道(如穿线管或给排水管道)应用于建筑给水工程、石油、化工、制药、食品、矿山、燃气、光缆电缆等领域，pe管在实际应用过程中，因具有更为优良性能，如抗腐蚀性、柔韧性和耐低温性，同时其还具有使用寿命长、生产能耗低、水流阻力小、易于安装和拆卸的优点，有望逐步取代传统pvc管道成为使用更广的管材。但是，因为pe材料为易燃聚合物，使用pe材料制成的管材普遍存在阻燃性能差的缺陷，在燃烧时表面火焰无法迅速熄灭，且燃烧时会产生大量滴落物，易造成二次燃烧，因此，对传统pe材料的改性研究也是目前pe管道生产厂家待解决的技术问题。目前，大部分的生产厂家主要是通过在注塑过程中加入阻燃剂，或者是添加阻燃剂来事先制备一批母料，将母料与主体原材料混合注塑，从而制作出具有阻燃效果的pe管道，这种pe阻燃管道阻燃性能优良，但是，制备过程中添加的阻燃剂价格昂贵，所以生产厂家也在致力于寻找一种新的pe阻燃管道生产方法，降低生产成本。

2、

3、磷石膏的组成比较复杂，除大量硫酸钙以外，还有未完全分解的磷矿、残余的磷酸、氟化物、酸不溶物、有机质等，因此，磷石膏的随意排放堆积严重破坏了生态环境，不仅污染地下水资源，还造成土地资源的浪费。

4、经研究，磷石膏的主要成分为硫酸钙，硫酸钙具有良好的摩擦、保温、隔热、防火、非导体绝缘等性能，可作为摩擦材料、保温隔热材料以及防火(阻燃)材料，且磷石膏在高温时脱掉结晶水，起到降温阻燃作用，具有防火功能，这使得磷石膏本身具有优良的阻燃性；同时，磷石膏作为工业废渣，经过一定的除杂处理后，成本价在每吨1万元左右，而满足pe阻燃管道生产要求的阻燃剂的成本价普遍在每吨2-4万，因此，从磷石膏转化消耗以及降低pe材料生产成本的角度，技术人员展开了如何将磷石膏与传统pe材料结合，生产出具有优良阻燃性pe管道的研究，意在解决保证pe阻燃管道物理特性的基础上，降低pe管道生产成本以及提高磷石膏转化消耗量的技术问题。

技术实现思路

1、本发明在于提供一种磷石膏改性阻燃pe材料的制备方法，以解决在保证pe阻燃管道物化特性的基础上，降低pe管道生产成本以及提高磷石膏转化消耗量的技术问题。

2、为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：

3、本发明的基础方案一如下：

4、一种磷石膏改性阻燃pe材料的配方，以重量份数计算，由以下组分组成：eva20—35份、接支pe料8—15份、磷石膏10—20份、线性聚乙烯12—30份、高密度聚乙烯18—30份、al粉1—7份、硅酮母粒1—3份。

5、进一步的，以重量份数计算，磷石膏改性阻燃pe材料的配方由以下组分组成：eva35份、接支pe料12份、磷石膏15份、线性聚乙烯14份、高密度聚乙烯20份、al粉2份、硅酮母粒2份。

6、本发明的基础方案二如下：

7、一种磷石膏改性阻燃pe材料的制备方法，包括以下步骤：

8、s1、准备材料：将采购的磷石膏原料研磨为粒径为1200目以上的粉末状的磷石膏，然后将eva、接支pe料、磷石膏、线性聚乙烯、高密度聚乙烯、al粉、硅酮母粒按照权利要求1或权利要求2的比例混合加入搅拌装置搅拌混合；

9、s2、密炼：将搅拌混合后的材料放入密炼机密炼，密炼时间为25-40分钟，密炼温度为140℃-180℃；

10、s3、造粒：将密炼好的材料由密炼机中取出，然后放入造粒机进行造粒，造粒后形成磷石膏改性阻燃pe材料。

11、进一步的，将造粒后的磷石膏改性阻燃pe材料装入塑料袋，并抽真空封存，然后在塑料袋外装套纸袋，并在纸袋上印刷磷石膏改性阻燃pe材料的生产信息。

12、进一步的，所述密炼时间为30分钟。

13、进一步的，所述密炼温度为150℃。

14、本方案的基本原理为：因磷石膏的主要成分为硫酸钙，硫酸钙具有良好的摩擦、保温、隔热、防火、非导体绝缘等性能，可作为摩擦材料、保温隔热材料以及防火(阻燃)材料，且磷石膏在高温时脱掉结晶水，起到降温阻燃作用，具有防火功能，这使得磷石膏本身具有优良的防火性，在pe材料的组分中添加一定量的磷石膏，使得磷石膏改性阻燃pe材料具有优质的阻燃性。

15、本专利的有益效果为：

16、1.磷石膏的随意排放堆积严重破坏了生态环境，不仅污染地下水资源，还造成土地资源的浪费；同时，也因为磷石膏组分丰富，若直接丢弃，也造成资源的浪费，由此可知，针对磷石膏转用消耗的研究是的刻不容缓，而本专利将磷石膏添加入pe复合管道原材料中作为改性材料及填料，提供了一种磷石膏转用消耗的新方法，增大了磷石膏的消耗量，从而减少磷石膏的堆积量，降低了磷石膏废渣处理的成本，也缓解了磷石膏带来的环境污染问题；

17、2.改性后的磷石膏改性阻燃pe材料在物化特性上满足pe管道的生产标准，同时，传统的pe管为克服易燃的缺点，会在生产原料中加入阻燃剂，本专利采用磷石膏替代了阻燃剂，得到的磷石膏改性阻燃pe材料具有优秀的阻燃性，将磷石膏改性阻燃pe材料应用在pe管道的生产中，同样克服了传统pe管易燃的缺点，且磷石膏作为化工固体废渣，其价格远远低于专门的阻燃剂，因此也降低了本专利所述的磷石膏改性阻燃pe材料的生产成本。

18、3.通过本专利的磷石膏改性阻燃pe材料的配方制作出来的pe阻燃管道，在具有阻燃性的同时，其他物化性能均达到pe阻燃管道生产标准，同时，运用本专利所述的制备方法制作出来的磷石膏改性阻燃pe材料可以直接用于pe阻燃管道的注塑生产，无需单独添加阻燃剂，使得pe阻燃管道的生产过程更加简单、方便。

技术特征：

1.一种磷石膏改性阻燃pe材料的配方，其特征在于：以重量份数计算，由以下组分组成：eva 20—35份、接支pe料8—15份、磷石膏10—20份、线性聚乙烯12—30份、高密度聚乙烯18—30份、al粉1—7份、硅酮母粒1—3份。

2.根据权利要求1所述的磷石膏改性阻燃pe材料的配方，其特征在于：以重量份数计算，由以下组分组成：eva35份、接支pe料12份、磷石膏15份、线性聚乙烯14份、高密度聚乙烯20份、al粉2份、硅酮母粒2份。

3.一种磷石膏改性阻燃pe材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的磷石膏改性阻燃pe材料的制备方法，其特征在于：将造粒后的磷石膏改性阻燃pe材料装入塑料袋，并抽真空封存，然后在塑料袋外装套纸袋，并在纸袋上印刷磷石膏改性阻燃pe材料的生产信息。

5.根据权利要求3所述的磷石膏改性阻燃pe材料的制备方法，其特征在于：所述密炼时间为30分钟。

6.根据权利要求3所述的磷石膏改性阻燃pe材料的制备方法，其特征在于：所述密炼温度为150℃。

技术总结
本申请涉及硫类化合物接触法技术领域，具体涉及一种磷石膏改性阻燃PE材料的配方及制备方法，以重量份数计算，磷石膏改性阻燃PE材料由以下组分组成：EVA20—35份、接支PE料8—15份、磷石膏10—20份、线性聚乙烯12—30份、高密度聚乙烯18—30份、AL粉1—7份、硅酮母粒1—3份，其制备方法主要包括准备材料、密炼、造粒、封存四个步骤，解决了在保证PE阻燃管道物化特性的基础上，降低PE管道生产成本以及提高磷石膏转化消耗量的技术问题。

技术研发人员：朱晶锦,孙健,朱同月
受保护的技术使用者：贵州大愚智水智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12