[发明专利]一种含有机金属络合物的膨胀阻燃聚乙烯及其制备方法

说明书

本发明公开的属于阻燃聚乙烯制备技术领域，具体为一种含有机金属络合物的膨胀阻燃聚乙烯及其制备方法，本发明降低了聚磷酸铵的配比，避免了依赖过多的聚磷酸铵阻燃的性能，从而降低了材料的耐水性能，加入了三聚氯氰来提高稳定性，由于三聚氯氰的氯原子活性很高，亲核取代反应容易进行，便于构建具有阻燃功能的化合物，在不同的温度下，反应活性不同的氯原子能够先后被取代，具有突出的热稳定性，改善了材料的耐水性能、阻燃性能，采用了大分子的聚氨酯进行替代，聚氨酯疏水性与基体相容性好以及热性能稳定，能够有效的替代了小分子的季戊四醇，对材料的阻燃起到了显著的效果，提高了材料体系的热稳定性，提升阻燃率。

技术领域

本发明涉及阻燃聚乙烯制备技术领域，具体为一种含有机金属络合物的膨胀阻燃聚乙烯及其制备方法。

背景技术

聚乙烯(polyethylene，简称PE)是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂。在工业上，也包括乙烯与少量α-烯烃的共聚物。聚乙烯无臭，无毒，手感似蜡，具有优良的耐低温性能，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀，常温下不溶于一般溶剂，吸水性小，电绝缘性优良，由于卤系阻燃剂虽有较好的阻燃效果，但毒性大成本高的缺点，已经被淘汰使用，现有的膨胀阻燃聚乙烯大都是以季戊四醇与聚磷酸铵的阻燃剂与聚乙烯、金属络合物复配制成，能够有很好的成炭效果，阻燃效果也较好，但是聚磷酸铵热稳定性比较差，具有较大的吸湿性，在一定程度上会影响到材料的性能，且传统的季戊四醇与三聚氰胺会导致聚合物基体的耐候性能变差，与材料的相容性也较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含有机金属络合物的膨胀阻燃聚乙烯及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的聚磷酸铵热稳定性比较差，具有较大的吸湿性，在一定程度上会影响到材料的性能，且传统的季戊四醇与三聚氰胺会导致聚合物基体的耐候性能变差，与材料的相容性也较差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种含有机金属络合物的膨胀阻燃聚乙烯，所述一种含有机金属络合物的膨胀阻燃聚乙烯包括聚乙烯、膨胀阻燃剂与有机金属络合物，所述聚乙烯、膨胀阻燃剂与有机金属络合物之间的重量百分比为：聚乙烯70-80％、膨胀阻燃剂20-30％、有机金属络合物1-3％，所述膨胀阻燃剂由挤出阻燃母粒、聚磷酸铵与三聚氯氰复配而成，所述阻燃母粒、聚磷酸铵与三聚氯氰在膨胀阻燃剂中的重量百分比为：阻燃母粒40-50％、聚磷酸铵5-10％、三聚氯氰30-40％。

优选的，所述阻燃母粒由酸源、炭源、气源与低密度聚乙烯共融挤出而成，所述酸源、炭源、气源与低密度聚乙烯在阻燃母粒中的重量百分比为酸源5-10％、炭源40-60％、气源10-15％、低密度聚乙烯20％。

优选的，所述酸源包括磷酸、硼酸、硫酸、磷酸酯中的一种或多种。

优选的，所述炭源包括淀粉、蔗糖、糊精、聚氨酯、乙二醇、酚醛树脂中的一种或多种。

优选的，所述气源包括尿素、三聚氰胺、聚酰胺中的一种或多种。

所述有机金属络合物包括铁、钴、镍、锌、铜金属离子、乙酰丙酮、水杨醛肟、水杨醛中的一种或多种。

一种含有机金属络合物的膨胀阻燃聚乙烯的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：阻燃母粒的制备，将酸源、炭源与气源按照1:2-4：1的比例搅拌均匀，加入20％的低密度聚乙烯继续搅拌均匀，将搅拌完成后的混合物放入双螺杆挤出机中挤出，转速为30-60转/分钟，温度为200-300℃，挤出后进行切粒；

步骤2：稳定性处理，将步骤1中的阻燃母粒加入5-15％三聚氯氰与聚磷酸铵5-10％进行搅拌，温度为5-15℃，搅拌时间为30分钟，再加入5-15％的三聚氯氰进行搅拌，搅拌时间为1小时，温度为40-60℃，再加入5-15％的三聚氯氰进行搅拌，温度为80-100℃，搅拌时间为2小时，搅拌完成后对其进行干燥处理得到膨胀阻燃剂，干燥时间为6小时，温度为50-70℃；