[发明专利]一种无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯酯复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃复合材料及其制备方法，尤其是一种无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯酯复合材料及其制备方法。 

背景技术

溴系阻燃乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)复合材料具有良好的耐冲击性、耐环境应力开裂性，被广泛用于电线电缆、阻燃电器元件等领域。但由于环保法规对卤素阻燃剂的限制，无卤阻燃EVA复合材料近年来受到广泛关注。目前，无卤阻燃EVA复合材料主要是通过添加无机阻燃剂氢氧化镁和氢氧化铝、聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、膨胀石墨等阻燃剂制备得到的，这些方法在下述专利中已有公开描述。 

专利CN 101914237A及专利CN 101921426A公布了通过添加质量份数为55～65%活化改性氢氧化镁粉末制备无卤阻燃EVA复合材料的方法。 

专利KR1020110048339公布了添加30~100份聚磷酸铵制备彩色热缩管用无卤阻燃EVA复合材料的方法。 

专利CN 101270268A公布了添加10~20份聚磷酸铵，60~100份氢氧化镁与氢氧化铝复合物，10~20份硼酸锌制备热收缩双壁管用无卤阻燃EVA热熔胶的方法。 

专利JP2001342307(A)公布了添加5~50份三聚氰胺氰尿酸盐制备UL94-V0级无卤阻燃EVA复合材料的方法。 

专利DE 10024421(A1)公布了添加酸性或中性膨胀石墨制备无卤阻燃EVA复合材料的方法。 

上述专利公开的技术，不同程度存在下述不足，影响了其在各个领域的使用： 

①阻燃效率低，添加量大，难以分散，加工困难，严重影响所制得材料的力学性能，如氢氧化镁、氢氧化铝。 

②易吸水，在室温环境中会迁移至材料表面，降低所制备材料的阻燃效果和力学性能，如聚磷酸铵。 

③阻燃性能差，有熔滴现象，只能用于低阻燃要求场合，如三聚氰胺氰尿酸盐等。 

④深色阻燃剂的应用，限制了制品的使用范围，如膨胀石墨、红磷等。 

发明内容

本发明提供了一种兼具良好的阻燃性能与力学性能、无卤环保、无析出、浅色、易加工的无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯酯复合材料及其制备方法。 

实现本发明目的之一的无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯酯复合材料，包括乙烯-醋酸乙烯酯50wt%~75wt%；有机磷酸酯12wt%~24wt%；三聚氰胺类化合物6wt%~10wt%；多元醇6wt%~10wt%；聚硅氧烷0~4wt%；氮硅烷偶联剂0.5wt%~2wt%。 

所述无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯酯复合材料还包括其它助剂0.5wt%~1wt%，所述其它助剂为抗氧剂、光稳定剂、硬脂酸类润滑剂中的一种或几种。 

所述乙烯-醋酸乙烯酯的熔体流动速率为1~10g/10min，其中醋酸乙烯酯的含量为乙烯-醋酸乙烯酯的15wt%~30wt%。 

所述有机磷酸酯为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双(二甲苯基磷酸酯)、双酚A双(二苯基磷酸酯)或双酚A双(二甲苯基磷酸酯)中的一种。 

优选的，所述有机磷酸酯为间苯二酚双(二苯基磷酸酯)。 

所述三聚氰胺类化合物为三聚氰胺氰尿酸、三聚氰胺氰尿酸盐或三嗪衍生物中的一种；所述三嗪衍生物为2-氨基-4,6-二羟乙基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-羟乙基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-苯乙基-1,3,5-三嗪、2,4-二氨基-6-羟乙胺基-1,3,5-三嗪或2,4,6-三芳氨基-1,3,5-三嗪中的一种。 

优选的，所述三聚氰胺类化合物为三聚氰胺氰尿酸。 

所述多元醇为季戊四醇或双季戊四醇。 

优选的，所述多元醇为双季戊四醇。 

所述聚硅氧烷为聚氨基硅氧烷、聚环氧基硅氧烷或聚甲基丙烯酸酯基硅氧烷中的一种。 

优选的，所述聚硅氧烷为聚环氧基硅氧烷。 

所述含氮硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅或γ-氨丙基三异丙氧基硅烷中的一种。 

优选的，所述含氮硅烷偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。 

实现本发明目的之二的一种无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯酯复合材料的制备方法，包括如下步骤： 

(1)用高速混料机将三聚氰胺类化合物、多元醇、聚硅氧烷与含氮硅烷偶联剂混合均匀，再与乙烯-醋酸乙烯酯及其它助剂混合均匀；