本發明專利技術涉及一種微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，屬于塑料加工技術領域，由以下重量份數的原料組成：聚乙烯樹脂：45-60份；導電炭黑母料：30份；微膠囊化紅磷：6-10份；三聚氰胺異氰尿酸鹽：6-10份；偶聯劑：1.0-3.0份；抗氧劑：0.1-0.3份；分散劑：1.0-3.0份。解決了微膠囊化紅磷單獨阻燃聚乙烯阻燃效果不佳的問題，通過添加協同阻燃劑MCA，降低了紅磷的用量，提高了組合物的阻燃效果；微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物是一種環保型材料，具有良好的擠出加工性能和良好的物理機械性能；與溴銻阻燃體系相比，該組合物的原料成本低，密度低，具有良好的經濟效益和市場應用前景。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，屬于塑料加工
技術介紹
聚乙烯管材具有價廉質輕、安裝方便、環保等優點，加上國家政策的推動，廣泛應用于各個領域。其中，礦用聚乙烯管材除了應具備一般塑料管材的物理機械性能外，還應當滿足煤礦的特殊要求即必須具有抗靜電性和自熄性，并且燃燒產物不得具有毒性。聚乙烯是一種有機高分子材料，它的 體積電阻率非常高，為1016_2° Ω /Cm,經摩擦就會產生靜電，并聚集在塑料表面，可能引發火災和瓦斯爆炸，因此必須對生產礦用管材的聚乙烯樹脂進行抗靜電改性。目前常用的改性方法為在聚乙烯中加入導電炭黑，并且加工技術比較成熟，導電炭黑的濃度達到6%以上時，生產的聚乙烯管材的表面電阻便可達到106Ω以下，可以滿足礦用抽放瓦斯管的要求。目前塑料制品中的絕大多數是可燃的，而且不易撲滅，因塑料制品燃燒引起的事故已成為一個嚴重的社會問題。據美國1973年統計，在美國每年約發生塑料著火事件二百萬次；日本1995年統計，因塑料著火死傷約I萬人；我國塑料著火惡性事件也時有發生。因此賦予高聚物阻燃性，對防止火災蔓延和擴大，具有非常重要的意義。我國對阻燃劑、抗靜電劑的研究起步較晚，但發展十分迅速。原中國煤炭工業部指令性強調全國統配煤礦自1991年I月起全部使用阻燃抗靜電運輸帶、安全網、導風筒、電纜等；公安部、原內貿部、原中國紡織總會1995年4月就聯合發出了《關于積極推廣使用阻燃織物并加強生產經營管理工作的通知》；社會上越來越多的人對阻燃抗靜電材料的應用產生濃厚的興趣，這些都為阻燃抗靜電材料的研究開發和應用起著極大的推動作用。高分子聚合物的阻燃劑有很多種，以含鹵素、磷、氮、鎂和鋁居多，在高聚物中只有加入大量的含磷、硼、鎂、鋁阻燃劑才能起到阻燃作用，但會嚴重影響高聚物的物理機械性能和電學性能；含鹵素阻燃劑則以有機物為主，這類阻燃劑用量少，對高聚物的物理機械性能影響較小，較為常用。但由于近幾年來，溴系阻燃劑和三氧化二銻價格的越來越高，使得生產聚乙烯礦用管材的原料成本增加幅度很大，嚴重制約了礦用管材的應用推廣。另外由于溴系阻燃劑在阻燃過程中產生的煙霧也具有一定的毒性，隨著社會環保意識的增強，其應用也受到一定的限制。所以在礦用聚乙烯阻燃方面迫切需要一種既環保又可以降低阻燃成本的新的阻燃劑進行代替。磷系阻燃劑是最早的無鹵阻燃劑，大致可分為紅磷、聚磷酸銨、磷酸銨和磷氮類膨脹型阻燃劑。為了控制磷化氫的釋放，微膠囊化紅磷技術開發非常活躍。按照包覆紅磷的材料(囊材)可分為無機、有機、無機-有機復合包覆三種方法。無機包覆材料包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鋅等；有機包覆材料包括酚醛樹脂、三聚氰胺樹月旨、糠醇樹脂、苯胺樹脂、環氧樹脂等；無機-有機復合包覆材料是先在紅磷上包覆一層無機層，再包覆一層有機層，這種方法是目前紅磷表面改性較為理想的方法，國內的研究比較活躍。微膠囊化紅磷主要用于各種塑料、橡膠的阻燃和涂料、木材的阻燃處理，例如:用于PE、EVA、PBT、PET、PP、PC、PA等熱塑性樹脂的阻燃，也可用于環氧、酚醛、不飽和聚酯等熱固性樹脂以及順丁橡膠和乙丙橡膠的阻燃。目前，在無鹵阻燃電纜料中用量較大，是理想的無鹵阻燃電纜阻燃劑。但微膠囊化紅磷在聚乙烯中一般不單獨使用，因為其阻燃效果達不到V-O級(UL-94標準)要求。微膠囊化紅磷與氫氧化鎂復合用于PE阻燃效果甚佳，很容易通過V-O級要求，兩者具有顯著的協同效應。紅磷用量在5-9份，氫氧化鋁用量達到60份以上時具有良好的阻燃效果 。然而在聚乙烯礦用管材中如此高用量的填料組分使管材的物理機械性能損失殆盡，即使擠出管材也沒有任何使用價值。
技術實現思路
根據現有技術不足，本專利技術所要解決的技術問題是:提供一種微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，解決微膠囊化紅磷單獨阻燃聚乙烯阻燃效果不佳的問題，該阻燃體系與抗靜電母料復合使用，可以得到具有優異的阻燃性能、抗靜電性能和良好力學性能的管材組合物。本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，其特征在于由以下重量份數的原料組成:聚乙烯樹脂:45-60份；導電炭黑母料:30份；微膠囊化紅磷:6-10份；三聚氰胺異氰尿酸鹽:6-10份；偶聯劑:1.0-3.0份；抗氧劑:0.1-0.3 份；分散劑:1.0-3.0 份。所述聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯或高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的組合物。所述導電炭黑母料的炭黑濃度為20%，載體樹脂為聚乙烯或聚乙烯與乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)或乙烯-辛烯共聚物(POE)的組合物。所述微膠囊化紅磷為包覆基材為無機包覆材料、有機包覆材料或無機-有機復合包覆材料的微膠囊化紅磷。其中三聚氰胺異氰尿酸鹽為高氮阻燃劑，分子式為C9H9N9O3，分子量255.2，白色無毒粉末，密度1.5-1.7。三聚氰胺異氰尿酸鹽(簡稱MCA)，300°C以下穩定，600°C以上分解，兼具阻燃和潤滑性能的多功能助劑。所述分散劑為聚乙烯蠟，優選聚合型聚乙烯蠟。所述的抗氧劑為磷酸酯類和受阻胺類抗氧劑混合使用，優選二者按1:1的重量比混合。磷酸酯類和受阻胺類抗氧劑選擇塑料加工行業通常所用的各種組分。所述偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑或鋁酸酯偶聯劑。本專利技術所提供的微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，該組合物解決了微膠囊化紅磷單獨阻燃聚乙烯阻燃效果不佳的問題，該阻燃體系與抗靜電母料復合使用，可以得到具有優異的阻燃性能、抗靜電性能和良好力學性能的管材組合物，擠出聚乙烯管材的性能滿足MT558.1-2006(《煤礦井下用塑料管材第I部分:聚乙烯管材》)的指標要求。紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，采用微膠囊化紅磷為主阻燃劑，三聚氰胺異氰尿酸鹽(MCA)為協同阻燃劑，試驗表明，采用MCA與微膠囊化紅磷按一定的比例協同作用，不僅可以提高組合物的阻燃性能，而且由于阻燃劑用量較小，與溴銻阻燃體系相比，材料不僅保持了較好的物理機械性能，而且成本較低，并符合環保要求。該專利技術先將聚乙烯、導電炭黑母料(濃度為20% )、微膠囊化紅磷、MCA、偶聯劑、分散劑和抗氧劑按一定比例稱量，加入高速混合機中，混料時間10-15分鐘。將混合好的物料加入長徑比大于30的平行雙螺桿擠出機中擠出造粒，擠出溫度150-200°C，物料經60-80°C干燥后即為本專利技術的聚乙烯管材組合物。本專利技術的微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物能達到如下物性指標，阻燃性能達到UL-94標準V-O級要求，表面電阻≤1.0 X IO6 Ω，拉伸強度≥18.0MPa,斷裂伸長率≥ 350%。該組合物具有良好的擠出加工性能，擠出生產的阻燃抗靜電管材綜合性能優良，滿足煤炭部行業標準MT558.1-2006的要求。本專利技術的有益效果是: 1、解決了微膠囊化紅磷單獨阻燃聚乙烯阻燃效果不佳的問題，通過添加協同阻燃劑MCA，降低了紅磷的用量，提高了組合物的阻燃效果。2、微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物是一種環保型材料，具有良好的擠出加工性能和良好的物理機械性能。3、與溴銻阻燃體系相比，該組合物的原料成本低，密度低，具有良好的經濟效益和市場應用前景。具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術作進一步說明。實施例1 3表I為本專利技術實施例以及對比本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，其特征在于由以下重量份數的原料組成：聚乙烯樹脂：45?60份；導電炭黑母料：30份；微膠囊化紅磷：6?10份；三聚氰胺異氰尿酸鹽：6?10份；偶聯劑：1.0?3.0份；抗氧劑：0.1?0.3份；分散劑：1.0?3.0份。
【技術特征摘要】
1.一種微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，其特征在于由以下重量份數的原料組成: 聚乙烯樹脂:45-60份； 導電炭黑母料:30份； 微膠囊化紅磷:6-10份； 三聚氰胺異氰尿酸鹽:6-10份； 偶聯劑:1.0-3.0份； 抗氧劑:0.1-0.3份； 分散劑:1.0-3.0份。2.根據權利要求1所述的微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，其特征在于所述聚乙烯樹脂為高密度聚乙烯或高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯的組合物。3.根據權利要求1所述的微膠囊化紅磷阻燃的抗靜電聚乙烯管材組合物，其特征在于所述導電炭黑母料的炭黑濃度為20%，載體樹脂為聚乙烯或聚乙烯與乙烯醋酸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：朱新華，陳勇，周金勇，
申請(專利權)人：山東遠洋塑膠工業有限公司，
類型：發明
國別省市：
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