[发明专利]一种多聚均三嗪及无卤抗静电阻燃超高分子量聚乙烯复合材料

说明书

本发明公开了一种多聚均三嗪及无卤抗静电阻燃超高分子量聚乙烯复合材料。所述多聚均三嗪具有很好的阻燃抗静电效果，可作为抗静电剂和阻燃剂添加在组合物中用于制备抗静电阻燃复合材料。本发明还公开了一种含有多聚均三嗪的超高分子量聚乙烯复合材料，其组成成分的重量份数为：超高分子量聚乙烯50～85份，多聚均三嗪及其衍生物2～20份，聚磷酸胺5～30份，多羟基化合物2～30份，流动改性剂0.1～10份，成核剂0.05～1份，偶联剂0.03～5份，抗氧剂0.02～5份。该复合材料的阻燃抗静电效果得到显著提升，且具有很好的力学性能，能广泛应用于电力、煤炭、冶金、化工、石油开采、海洋和市政等领域，尤其适用于煤炭、海洋等具有特殊要求的行业。

技术领域

本发明属于功能复合材料技术领域。更具体地，涉及一种多聚均三嗪及无卤抗静电阻燃超高分子量聚乙烯复合材料。

背景技术

随着工程塑料的应用日益广泛，现代社会对塑料防火阻燃抗静电的性能要求也越来越高。超高分子量聚乙烯（UHMWPE）是一种具有优良耐磨性、耐冲击性、化学稳定性、耐疲劳性、耐应力开裂性和耐腐蚀性的热塑性工程塑料。上述特性使其广泛应用于纺织、造纸、食品机械、运输、医疗、煤矿、化工等领域。但它的阻燃性能较差，限制了其应用。特别是近年来，部分溴系阻燃剂由于Dioxin问题被欧盟RoSH指令禁用，这就对我国超高分子量聚乙烯产品提出了更高的要求。另外，UHMWPE的体积电阻率非常高，可作为良好的电气绝缘材料。但由于其表面经摩擦后易产生静电，所以在用其作为非电气绝缘材料时，就要对其进行抗静电改性。

现有技术中针对UHMWPE的阻燃性和抗静电改性的研究报道很多。随着环保政策的不断出台和实施，无卤阻燃同时有着抗静电效果的UHMWPE是市场的需求。因此制备综合性能优异的无卤阻燃抗静电UHMWPE复合材料具有重要的意义。

均三嗪及其衍生物是一大类含叔氮结构的化合物，具有无卤、低毒、分解温度高、抗渗出、阻燃等优点，均三嗪系列阻燃剂已多有报道，如CN103882698A、CN105732712B。然而，现有均三嗪及其衍生物的制作过程复杂，无法通过一步法或一锅法合成。而且，现有阻燃剂配方多集中在阻燃元素的复杂搭配上，单一种类难以达到优良阻燃效果，卤系阻燃剂又因其环境缺陷而使用越来越少。如CN103882698A所研制的阻燃剂，在阻燃剂制作过程上和本阻燃剂完全不一样，且阻燃剂结构也不类似，本阻燃剂是一种具有重复单元的聚合物结构物质，而CN103882698A所研制的阻燃剂只能算是一种小分子化合物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷和不足，提供一种多聚均三嗪聚合物，在超高分子量聚乙烯添加量较少便能达到优良阻燃效果，节约成本。将其作为添加剂加入到超高分子量聚乙烯中，所得多聚均三嗪无卤抗静电阻燃剂复合材料在拥有优异阻燃性能的同时，在没有添加其它抗静电剂的前提下，多聚均三嗪在发挥了阻燃效能时同时扮演了抗静电剂的角色，并且所有添加物不含任何有害物质，不影响超高分子量聚乙烯原先的优良耐老化性及耐腐蚀性。而且该多聚均三嗪聚合物制作简单，原料来源广，成本低廉，制作方式简单，有成熟的产业化制造能力；应用于超高分子聚乙烯时，符合现在人们的环保理念，不含卤素，只有C、N、H三种元素。

本发明的目的是提供一种多聚均三嗪聚合物。

本发明另一目的是提供一种无卤抗静电阻燃超高分子量聚乙烯复合材料。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明公开了一种聚合物，即多聚均三嗪，其主链为含均三嗪稠环结构的高聚物，所述高聚物结构如下式（I）所示：

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进一步优选地，n的取值范围为2～1000。