[发明专利]一种高流动性低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种热塑性无卤阻燃复合材料，尤其涉及一种高流动性低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料及其制备方法，属于新材料技术领域。

背景技术

目前，无卤阻燃聚烯烃材料的制备大都是通过添加大量无机阻燃剂（氢氧化物）的方法达到高阻燃性能。但是由于基体树脂和无机阻燃剂之间的相容性很差，大量添加无机阻燃剂的同时会导致其机械性能、抗腐蚀性能、电气性能等的恶化，同时还使得材料缺乏柔韧性，流动加工性能显著下降，导致加工上的困难。而一种好的阻燃聚烯烃复合材料不仅需要有良好阻燃效果，更要拥有良好的流动加工性能，从而保证其成型应用。

目前关于无卤阻燃聚烯烃材料的流动性和阻燃性能方面的研究，大都存在一个性能的改进，而降低了另一个性能，材料的力学性能和阻燃性能没有达到一个最优比。

如中国发明专利申请（公开号：CN101148526A）涉及一种金属氢氧化物无卤阻燃聚烯烃复合物及其制备方法，该方法先将无机阻燃剂氢氧化物用界面改性剂处理，然后将其与抗氧剂、协同阻燃剂、聚烯烃共混挤出，改性过了的无机阻燃剂氢氧化物与基体树脂之间的相容性有一定的提高，阻燃效果有所改善，但材料中大量的无机阻燃剂（40～60份）使得其复合材料的流动加工性能显著下降，熔体质量流动速率偏低，限制了其应用范围。

又如中国专利申请（公开号：CN101817952A）涉及柔软型低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料及其制备方法，虽然该方法得到的改性无卤阻燃聚烯烃具有较好的耐弯曲性能，但是由于无机阻燃剂添加量大，材料的强度显著下降。

又如中国专利（公开号：CN00115353.6）公开了一种射交联低烟无卤阻燃低温收缩聚烯烃热收缩材料，该材料采用无机磷做为主要阻燃剂，其发烟量大，要达到低烟必须大量添加抑烟剂，而且只能生产黑色和红色两种无卤材料，限制了材料的使用范围。

而中国专利申请（公开号：CN101397380A）涉及一种耐高温柔软低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料，该配方以乙烯－醋酸乙烯酯、丙烯－乙烯共聚物、马来酸酐接枝共聚物为基体树脂，氢氧化镁和氢氧化铝为阻燃剂。得到的材料有较好的耐老化性能，但是其材料的加工流动性和阻燃性能欠佳。

又如中国发明专利申请（公开号：CN102295797A）涉及一种无卤阻燃聚烯烃材料及其制备方法和应用，该无卤阻燃材料包括至少含有乙烯－醋酸乙烯酯共聚物的聚烯烃基材、无卤阻燃剂氢氧化物、作为相容剂的接枝的马来酸酐的乙烯－醋酸乙烯酯共聚物以及添加剂。虽然接枝马来酸酐的乙烯－醋酸乙烯酯共聚物的加入提高了复合材料的界面相容性，对材料的整体性能有一定的提高作用，但该方法不仅加入了90-130份的无机阻燃剂，导致复合材料的流动加工性能显著下降，熔体质量流动速率偏低，而且该发明使用的接枝马来酸酐的乙烯－醋酸乙烯酯共聚物的制备方法较繁琐。

由以上现有技术可以看出，在无卤阻燃聚烯烃材料制备的过程中，大都采用添加量大的氢氧化物无机阻燃剂，而用有机阻燃剂和无机阻燃剂复配作为复合阻燃剂的研究则较少。其次从现有技术可以发现，通过加入流动改性剂来改善复合材料的最终流动性的研究也少有报道。改善聚烯烃复合材料的阻燃性和改善其流动性是相互克制的方案，若阻燃性改良，则流动性降低，若流动性改良，则阻燃性降低。然而在实际应用过程，聚烯烃复合材料的流动性和阻燃性均为必须考虑的因素。流动性增强能改善聚烯烃复合材料的加工性能，便于成型；阻燃性能提高则能扩展其应用领域。为此，如何在保证高阻燃性能的前提下拥有高流动性是现今聚烯烃复合材料亟待解决的技术瓶颈。

发明内容

本发明针对现有技术所存在的缺陷，提供一种具有高流动性、高阻燃性且综合性能较好的低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料。

本发明的上述目的可通过下列技术方案来实现：一种高流动性低烟无卤阻燃聚烯烃复合材料，它是由以下重量份数组分制成：高密度聚乙烯40～60份、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5～10份、无卤阻燃剂20～30份、硼酸锌5～10份、阻燃增效剂1～5份、流动改性剂10～15份、润滑剂1～2份、相容剂2～5份、界面改性剂0.1～0.5份、抗氧剂0.3～0.5份、抗紫外线剂0.3～0.5份。