[发明专利]一种无卤阻燃聚烯烃复合泡沫材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，涉及聚烯烃复合泡沫材料的制备，具体涉及一种无卤阻燃聚烯烃复合泡沫材料及其制备方法。

背景技术

聚烯烃复合泡沫材料，尤其是乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA) 复合泡沫材料具有密度低、弹性好、耐冲击等优点。但是同大多数聚合物一样，容易燃烧且放热量大、发烟量大，并释放有毒气体并且其来源于石油化工，在自然环境中难以降解，对环境造成了巨大的压力。

目前，随着社会进步以及人们对生命财产安全的重视、环境保护意识的不断增强，聚烯烃复合泡沫材料需要具有无卤阻燃的功能，采用无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂来制备复合泡沫材料已经成为阻燃研究中的一大重点。

按照阻燃剂的使用方法不同可分为反应型和添加型。其中反应型阻燃剂虽然阻燃性持久、毒性较低，但工艺过程复杂，成本高；而添加型阻燃剂阻燃聚合物的工艺简单，使用范围广泛，可选择的阻燃剂种类多。添加型阻燃剂中的膨胀型阻燃体系(IFR)是近年来研究热门的无卤阻燃剂，与氢氧化铝、氢氧化镁等阻燃剂相比，其特点是阻燃效率高、稳定性好、分散均匀、密度小、价格适中，燃烧时低烟、无熔融滴落。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无卤阻燃聚烯烃复合泡沫材料及其制备方法，本发明制得的无卤阻燃聚烯烃复合泡沫材料具有良好的柔软性、弹性、耐冲击性等特性，还有密度小、不易压缩变形、减震性好等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种无卤阻燃聚烯烃复合泡沫材料包括以下组分，按重量份计：

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物80~125份；

高密度聚乙烯或低密度聚乙烯8~13份；

聚烯烃弹性体15~25份；

复合阻燃剂85~110份；

阻燃增效剂1~8份；

复合发泡剂5.5~8份；

交联剂0.7~1.0份；

增塑剂4.0~5.5份；

表面处理剂0.5~1.6份；

增容剂20~35份；

无机填料6~14份；

其他助剂1.6~4.6份；

所述的复合阻燃剂是由以下原料复合而成，按重量份计：酸源原料 60~77份，炭源原料 17~22份，气源原料 8~11份。

所述的聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物、乙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物中的一种或多种。

所述的酸源原料为聚磷酸铵、多聚磷酸铵、磷酸、硼酸、硼酸盐中的一种或多种；所述的炭源原料为玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀粉、绿豆淀粉中的一种；所述的气源原料为三聚氰胺、成炭发泡剂、尿素中的一种或多种；所述的阻燃增效剂为氢氧化铝、六羟基锡酸锌、有机蒙脱土、硼酸锌中的一种或多种。

所述的复合发泡剂为偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、碳酸氢钠、1,3-苯二磺酰肼、对甲苯磺酰肼中的一种或多种；所述的交联剂为过氧化二异丙苯；所述的增塑剂为甘油、柠檬酸、乙醇、聚乙烯醇中的两种或两种以上的复配物。

所述的表面处理剂为硅烷类偶联剂、钛酸酯偶联剂、磷酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的一种或多种；所述的增容剂为乙烯-丙烯酸、马来酸酐接枝高密度聚乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯共聚物中的一种或多种；所述的无机填料为滑石粉、膨润土、高岭土中的一种或两种。

所述的其他助剂，按重量份计为硬脂酸 0.1~0.6份、硬脂酸锌 0.5~1.0份、氧化锌 1~3份。

制备方法包括以下步骤：

（1）将酸源原料和表面处理剂高速搅拌3~5 min后，40~60℃干燥8~10 h；

（2）将炭源原料和增塑剂高速搅拌5~15 min后，装于密封袋中24~48 h；

（3）先将酸源原料和炭源原料充分混合后，加入气源原料，搅拌均匀后置于密封袋中，即为所述的复合阻燃剂；

（4）先将乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、高密度聚乙烯或低密度聚乙烯和聚烯烃弹性体加入密炼机中预热5~8 min，然后加入复合阻燃剂、阻燃增效剂、复合发泡剂、交联剂、增容剂、无机填料和其他助剂，在90~120℃下熔融共混10~15 min后出料；

（5）将步骤（4）混炼后的物料快速移到温度控制在78-85℃的开炼机中进行塑炼3~5遍，然后进行破碎；