[发明专利]一种无卤阻燃聚丁烯-1材料

说明书

技术领域

本发明属于改性塑料领域，涉及一种无卤阻燃材料，尤其涉及一种无卤阻燃聚丁烯-1材料及其制备方法。

背景技术

聚丁烯-1具有良好的物理力学性能，突出的抗蠕变性，耐低温性，耐环境应力开裂性和高填料填充性。它不仅有良好的介电性和耐化学药品性，而且有很好的机械强度和高韧性。它的屈服值、拉伸强度、冲击强度分别是LDPE的2倍、6-10倍、3-4倍。与其它聚烯烃相比，聚丁烯-1的耐应力开裂性最好。耐蠕变性比聚乙烯、聚丙烯高，在不超过屈服点的应力作用下突出的耐蠕变性一直到80℃仍保持不变。

阻燃剂分为卤素阻燃剂和无卤阻燃剂。目前卤素阻燃剂仍然占据着主导地位，因为它阻燃效果好，可以满足很多塑料制品的阻燃要求。但它在燃烧过程中，产生较多的烟雾和有毒的腐蚀性气体（如溴化氢）。这种气体在火灾中非常危险，因为它扩散速度极快，在火灾中严重妨碍了消防人员的扑救工作，给人民的生命财产造成了极大的危害。火灾发生时，这类含卤阻燃材料会产生大量的烟雾和有毒的腐蚀性卤化氢气体，造成成二次危害。

鉴于卤素阻燃剂的严重弊端，寻找卤素阻燃剂的替代品-无卤阻燃剂就提上日程。新的阻燃体系，燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体。无卤阻燃添加剂主要分为无机和有机两大类，这两类化合物，燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂。

发明内容

本发明设计了一种无卤阻燃聚丁烯-1材料，其目的在于，提供一种无卤阻燃聚丁烯-1材料及其制备方法，在保持力学性能的前提下，提供一种阻燃性能良好且对环境无污染的阻燃材料。

为了实现上述目的，本发明采用了以下方案： 

一种无卤阻燃聚丁烯-1材料，其特征在于以重量份数计，由以下原料组成：聚丁烯-1为 60-90份，抗氧剂为0.3-3份，无卤阻燃剂为3-35份，耐高温润滑剂为0-4份。

所述的聚丁烯-1的结晶度为60%-80%。

所述抗氧剂为多酚抗氧剂1076和复合抗氧剂215质量比1：2组成的复合抗氧剂。

所述的耐高温润滑剂为石墨。

所述的无卤阻燃剂为磷酸酯、膦酸酯或氧化膦。

一种无卤阻燃聚丁烯-1材料的制备方法，其特征在于该方法按照以下步骤进行：

步骤一，将无卤阻燃剂在60℃-80℃条件下干燥；

步骤二，将原料按照配方比例进行预混，使得各原料初步混合均匀，得到预混料，其中：

所述原料以重量份数计，由以下原料组成：聚丁烯-1为 60-90份，抗氧剂为0.3-3份，无卤阻燃剂为3-35份，耐高温润滑剂为0-4份；

步骤三，将步骤二得到的预混料加入双螺杆挤出机中进行混炼，其中：

所述的双螺杆挤出机的螺杆为同向双螺杆，螺杆直径为25mm；长径比为1:30；

所述的双螺杆挤出机的转速为120r/min； 

所述的双螺杆挤出机分为四个区，从喂料口到机头依次为一至四区，一区温度为160℃；二区温度为165℃；三区温度为175℃；四区温度为180℃；机头温度为175℃；

步骤四，将从双螺杆挤出机中出来的物料进行风冷，造粒，得到无卤阻燃聚丁烯-1材料。

该无卤阻燃聚丁烯-1材料具有以下有益效果：

本发明的无卤阻燃聚丁烯-1材料在达到较高的氧指数和阻燃级别后，还具有良好的力学性能，采用无卤阻燃剂对环境友好，火灾时不会产生有害气体，影响人们的生命安全；采用有机膦系无卤阻燃剂，具有添加量较少，对制品的力学性能影响较小的优点；制得的无卤阻燃聚丁烯-1材料具有较好的阻燃效果和良好的力学性能，有广阔的应用空间。

有机磷系阻燃剂是阻燃剂中最重要的品种之一，具有阻燃和增塑双重功效，可以使阻燃完全实现无卤化，改善塑料成型中的流动性能，抑制燃烧后的残余物，产生的毒性气体和腐蚀性气体比卤素阻燃剂少，其阻燃机理为：一方面阻燃剂受热分解产生磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸，这些含磷酸具有强烈的脱水性，可使聚合物表面脱水炭化，而单质碳不能发生产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧，所以具有阻燃作用；另一方面阻燃剂受热产生PO·自由基，可大量吸收H·HO·自由基，从而中断燃烧反应。有机磷系阻燃剂主要有磷酸酯、膦酸酯、及氧化膦以及杂环类等。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明：

实施例1

无卤阻燃聚丁烯-1材料的组分为：