[发明专利]一种阻燃塑料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于塑料领域，具体涉及一种阻燃塑料及其制备方法。

背景技术

高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，简称为“HDPE”)又称低压聚乙烯，是一种结晶度高、非极性面呈一定程度的半透明状。HDPE是一种结晶度高、非极性的热塑性树脂。

HDPE(高密度聚乙烯)具有优异的综合性能：良好的耐环境应力开裂，耐疲劳，高抗冲等。但HDPE的氧指数低属于易燃高分子材料，在使用和研究等领域存在很大的局限性，遇热和放电过程中极易燃烧。通过加入阻燃剂以达到阻燃目的。阻燃剂大致分为卤素阻燃剂和无卤阻燃剂两种。溴系阻燃剂是卤素阻燃剂中使用最广阻燃性高的一类,对产品的物理与机械性能影响小。

无卤阻燃剂主要包括无机氢氧化物阻燃剂、无机磷系阻燃剂、氧化锑阻燃剂、钼化合物等。其中氢氧化铝在无卤阻燃剂中的消耗量最大。无机氢氧化物阻燃剂材料在燃烧时阻燃剂受热分解产生水分子，并吸收大量潜热使聚合物降解成低分子的速度减慢，减少了可燃气体的产生，达到阻燃效果。其中Al(OH)₃阻燃剂发展迅速广泛应用于各种材料，涂料、聚烯烃及部分橡胶制品中。我国已逐步开始研制和生产高效的Al(OH)₃阻燃剂。Mg(OH)₂比同类无卤阻燃剂的抑烟效果更好，适应性强能广泛应用于聚烯烃、共聚物中。Mg(OH)₂的阻燃抑烟性能、热稳定性等都高于目前使用量最大的Al(OH)₃阻燃剂。

该阻燃体系作为无机粉状填料加入到材料中无机相与高分子材料相容性差，添加阻燃剂的量越多阻燃效果越好。但是其不足是，可能引起材料的力学性能降低，大量填充能降低材料的强度和韧性等机械性能，同时阻燃材料体系的黏度会很大，对成型加工过程造成很大困难。为确保材料的阻燃效果和力学性能应添加相应量的偶联剂、分散剂等助剂。偶联剂钛酸酯能增大两相界面的相互作用力提高相容性。

因此，在保证阻燃效果的同时，减少阻燃材料的加入量是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种阻燃塑料及其制备方法。本发明的阻燃塑料采用复合阻燃剂，复合阻燃剂是将含有TiO₂@Al(OH)₃纳米粒子的醇相溶胶加入液态卤代磷酸酯中组成复合阻燃剂，其中卤代磷酸酯会吸附在TiO₂@Al(OH)₃纳米粒子的壳核结构上，形成TiO₂@Al(OH)₃@卤代磷酸酯的双层壳核结构，三者之间相同协同，有效提高复合阻燃剂的阻燃效果，还可以有效减少阻燃材料的加入量。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种阻燃塑料，所述阻燃塑料由以下原料共混挤出制得，所述原料具体为：

高密度聚乙烯树脂50～80份；

复合阻燃剂10～20份；

偶联剂0.2～0.4份；

分散剂10～15份；

氯化聚乙烯0.1～0.2份；

所述复合阻燃剂为：将含有TiO₂@Al(OH)₃纳米粒子的醇相溶胶加入液态卤代磷酸酯中组成复合阻燃剂，其中卤代磷酸酯会吸附在TiO₂@Al(OH)₃壳核结构上。

其中，TiO₂@Al(OH)₃纳米粒子的粒径为50-600nm；TiO₂@Al(OH)₃纳米粒子的醇相溶胶的加入量为4-8份；TiO₂@Al(OH)₃纳米粒子的醇相溶胶的固含量为40-60％。

优选的，所述复合阻燃剂还包括TiO₂@Mg(OH)₂纳米粒子的醇相溶胶；其中，TiO₂@Mg(OH)₂纳米粒子的粒径为100-700nm；TiO₂@Mg(OH)₂纳米粒子的醇相溶胶加入量为2-4份；TiO₂@Mg(OH)₂纳米粒子的醇相溶胶的固含量为40-60％。其中卤代磷酸酯会吸附在TiO₂@Mg(OH)₂纳米粒子的壳核结构上。