[发明专利]一种催化阻燃EVA复合材料

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种催化阻燃EVA复合材料。

背景技术

EVA（Ethylene Vinyl Acetate，乙烯醋酸乙烯酯共聚物，由乙烯（E）和乙酸乙烯（VA）共聚而制得）是近年来发展迅速的塑料品种之一，它具有良好的耐冲击和耐应力开裂、柔软性、高弹性、抗撕裂、穿刺以及低密度、良好电性和化学稳定性，同时与填料、阻燃剂有较好的相容性。适合于挤出、注射、吹塑、热成型等多种加工方式，主要产品有电缆护套、密封件、医疗管具、绝缘薄膜、管材、板材、建材、电气配件和日用品等多类产品。EVA橡胶具有优异的耐高温、耐油、耐天候老化以及阻燃性能。近年来在电缆、胶辊、家用电器及汽车橡胶配件等产品上的应用非常广泛，已经成为某些特殊橡胶产品所不可取代的新型原材料。随着EVA中VA含量的增加，其阻燃性能有一定地提高，但是依旧不能满足一些特殊使用要求，燃烧时产生带有毒性气体的黑烟， 限制了其在家电、建筑、建材和电缆绝缘等方面的应用，故的阻燃越来越引起人们的重视。

目前常用于EVA阻燃的阻燃体系为卤系、磷系、氮系、硅系、无机或复合型阻燃剂。含卤阻燃剂在阻燃的同时会产生浓烟以及有毒、有强烈腐蚀性的气体，已经逐渐被人们放弃；以镁铝化合物为代表的无机阻燃剂虽然是环境友好，但因添加量大而产生材料加工困难、力学性能下降等问题。膨胀型阻燃体系是近年来研究热门的绿色阻燃剂，与ATH、MH等阻燃剂相比, 其特点是阻燃效率高，燃烧时低烟无熔融滴落。但是传统的膨胀阻燃体系也有迁移、吸潮、添加量偏高的缺点，而且也存在效率不高，影响力学性能等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种催化阻燃EVA 复合材料，该EVA复合材料具有绿色环保与阻燃级别高的优点，同时能够最大程度的降低添加物对EVA本体材料的物理力学性能的影响。

本发明的催化阻燃EVA复合材料为EVA、酸源、成炭剂、协同剂、抗氧剂和侧链含氟磺酸（盐）芳香族聚合物共混而成的混合物，每100重量份的复合材料中含有EVA 70～85份、酸源5～15份、成炭剂2～10份、协同剂0.5～5份、抗氧剂0.01～3份、侧链含氟磺酸（盐）芳香族聚合物0.1～5份；

所述的酸源为聚磷酸铵、三聚氰胺磷酸盐、磷酸铵镁、甲基膦酸二甲酯中的一种；

所述的成炭剂为季戊四醇、淀粉、木质素、纤维素、聚碳酸酯、尼龙、酚醛树脂、环氧树脂中的至少一种；

所述的协同剂为钠基蒙脱土、烷基铵盐插层蒙脱土、季鏻盐插层蒙脱土中的一种；

所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1222、抗氧剂168中的至少一种；其中抗氧剂1010是商品牌号为1010的商品化抗氧剂，其化学名称为四（β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基））丙酸季戊四醇酯；抗氧剂1076是商品牌号为1076得到商品化抗氧剂，其化学名称为β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸十八酯；抗氧剂1222是商品牌号为1222的商品化抗氧剂，其化学名称为3,5-二叔丁基-4-羟基苄基磷酸二乙酯；抗氧剂168是商品牌号为168的商品化抗氧剂，其化学名称为三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯；

所述的侧链含氟磺酸（盐）芳香族聚合物的制备方法如下：

步骤(1).常温下，将芳香族聚合物溶解在第一溶剂中，然后加入液体溴，搅拌反应6～24h，将反应后溶液置于去离子水或乙醇中，沉淀12～24h，过滤后得到溴化芳香族聚合物；每升第一溶剂溶解0.1～0.5千克芳香族聚合物，每千克芳香族聚合物加入0.1～10升液体溴；

所述的芳香族聚合物为聚联苯、聚砜、聚苯并咪唑、聚芳醚酮、聚芳砜、聚醚酮、聚苯醚、聚苯硫醚、聚芳香酰胺、聚芳香酰亚胺中的一种；

所述的第一溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、三氯甲烷、苯、三氟乙酸、六氟异丙醇、四氢呋喃中的一种；

步骤(2).将氟磺酸或氟磺酸盐、催化剂和溴化芳香族聚合物加入第二溶剂中，在干冰浴中抽真空，然后在50～200℃下搅拌反应8～24h，静置12～24h，过滤；每升第二溶剂溶解0.1～0.5千克溴化芳香族聚合物，每千克溴化芳香族聚合物对应加入0.1～5 Mol氟磺酸或氟磺酸盐、0.5～10 Mol催化剂；

所述的氟磺酸为全氟烷基氟磺酸或全氟醚基氟磺酸，所述的氟磺酸盐为上述氟磺酸的锂、钠、钾、钙、镁、铁、镍、铝、锌氟磺酸盐；

所述的催化剂为金属铜、镍、锌或钯；

所述的第二溶剂与第一溶剂相同；