[发明专利]一种阻燃聚乙烯水马材料

说明书

本发明公开了一种阻燃聚乙烯水马材料，其原料包括：高密度聚乙烯、烷基次磷酰胺碳硼烷、季四戊醇二磷酸酯、纳米分子筛、偶联剂、分散剂、抗氧剂。本发明还提出了阻燃聚乙烯水马材料的制备方法，包括如下步骤：将高密度聚乙烯、烷基次磷酰胺碳硼烷、季四戊醇二磷酸酯、纳米分子筛、分散剂、抗氧剂混合均匀后，经挤出造粒制得阻燃母粒；将高密度聚乙烯、阻燃母粒、偶联剂、分散剂、抗氧剂混合均匀，经挤出造粒、注射成型制得阻燃聚乙烯水马材料。本发明的聚乙烯材料的阻燃性和机械性能好，适合塑料水马使用。

技术领域

本发明涉及阻燃技术领域，尤其涉及一种阻燃聚乙烯水马材料。

背景技术

聚乙烯是由乙烯单体聚合而成的无臭、无味、无毒的可燃性聚合物。其具有良好的耐低温性能、化学稳定性、电绝缘性优良，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，广泛应用于农业、包装、电子电气、机械、汽车、日用杂品等方面。

聚乙烯的氧指数为17.4，为易燃燃材料，燃烧时低烟，并伴有熔融落滴，随着应用领域和阻燃要求的不断提高，需要对其进行阻燃改性处理。目前，常用阻燃剂有氢氧化镁、氢氧化铝、十溴二苯醚、四溴双酚A、氯化石蜡等，氢氧化镁和氢氧化铝为绿色环保阻燃剂，生产成本较低，但是其添加量较大；十溴二苯醚、四溴双酚A及氯化石蜡为卤系阻燃剂，阻燃剂效果优异，但是环境危害较大，但是随着环保和质量要求的提高，其应用逐渐受到限制，不能满足需求。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种阻燃聚乙烯水马材料，阻燃性和机械性能好，应用前景广。

本发明提出一种阻燃聚乙烯水马材料，其原料按重量份包括：高密度聚乙烯80-120份，烷基次磷酰胺碳硼烷15-25份，季四戊醇二磷酸酯1-4份，纳米分子筛1-4份，偶联剂1-3份，分散剂1-2份，抗氧剂0.5-1.5份。

优选地，烷基次磷酰胺碳硼烷为单烷基次磷酰胺碳硼烷或者二烷基次磷酰胺碳硼烷。

优选地，烷基次磷酰胺碳硼烷、季四戊醇二磷酸酯、纳米分子筛的重量比为18-22：2-3：2-3。

优选地，偶联剂为锆酸酯偶联剂和/或铝酸酯偶联剂。

优选地，分散剂为油酸酰胺和/或微晶石蜡。

优选地，抗氧剂为抗氧剂BHT和/或抗氧剂168。

本发明还提出上述阻燃聚乙烯水马材料的制备方法，包括如下步骤：

S1、将高密度聚乙烯、烷基次磷酰胺碳硼烷、季四戊醇二磷酸酯、纳米分子筛、分散剂、抗氧剂混合均匀后，经挤出造粒制得阻燃母粒；

S2、将高密度聚乙烯、阻燃母粒、偶联剂、分散剂、抗氧剂混合均匀，经挤出造粒、注射成型制得阻燃聚乙烯水马材料。

优选地，S1中高密度聚乙烯的重量与烷基次磷酰胺碳硼烷、季四戊醇二磷酸酯及纳米分子筛三者总重量比为1-3：5。

本发明采用合理配比烷基次磷酰胺碳硼烷、季四戊醇二磷酸酯、纳米分子筛相互配合组成聚乙烯材料的阻燃体系，烷基次磷酰胺碳硼烷为主阻燃剂，其磷、氮、碳、硼元素含量高、耐热稳定性好，受热燃烧过程中分解产生不燃的磷酸、偏磷酸及焦磷酸覆盖在聚乙烯表面起到绝热隔氧作用，同时可以产生不燃气体CO₂、NH₃，稀释隔绝聚乙烯周围的氧气含量，降低燃烧产生热量，烷基次磷酰胺碳硼烷中碳硼烷的耐热分解温度高，且具有超芳香性的笼状结构，有利于在聚乙烯表面形成保护层，提高聚乙烯的燃烧成炭性能；季四戊醇二磷酸酯和纳米分子筛作为成炭协效剂，促进形成高厚度和强度厚的炭层，进一步提高阻燃性能；本发明还加入了偶联剂、分散剂，配合阻燃母粒制备工艺，提高阻燃体系与聚乙烯的相容性及分散性能。本发明中各组分相互配合制得聚乙烯材料的阻燃性能优异，力学性能好，适合塑料水马使用。

具体实施方式