[发明专利]一种耐高温阻燃聚乙烯及其制备方法

说明书

本发明提出了一种耐高温阻燃聚乙烯，由以下原料制备而成：负载催化剂的氧化铝中空球、乙烯、四氢呋喃、稳定剂、增塑剂、增韧剂和抗氧剂。本发明通过制备多孔氧化铝中空球，并负载钯碳催化剂，进一步催化乙烯聚合，聚乙烯分子链通过中空球，更好的实现物理交联，从而有效改善聚乙烯材料的力学性能、耐热性能以及阻燃性能，无需对聚乙烯链进行化学改性，避免副产物生成，工业化制备方法简单，适用面更广。

技术领域

本发明涉及聚乙烯技术领域，具体涉及一种耐高温阻燃聚乙烯及其制备方法。

背景技术

聚乙烯材料是产量最大、适用范围最广的塑料之一，被广泛应用于农业、建筑业和包装等领域。一般来说，通风管、建筑材料和防水管等都需要用到聚乙烯，但是普通的聚乙烯不具有阻燃性，而现有的具有阻燃性的聚乙烯又由于结构复杂、制造复杂以及厚度不符、阻燃等级、使用寿命等原因，在应用到通风管、建筑材料和防水管等领域时，或多或少都存在各种缺失，并不是很符合实际需求，因此亟待开发一种能够适用于通风管、建筑材料和防水管领域的，并且阻燃等级、厚度、使用寿命及成本都能与上述领域匹配的具有阻燃性的聚乙烯材料。

发明内容

本发明的目的在于提出一种耐高温阻燃聚乙烯及其制备方法，通过制备多孔氧化铝中空球，并负载钯碳催化剂，进一步催化乙烯聚合，聚乙烯分子链通过中空球，更好的实现物理交联，从而有效改善聚乙烯材料的力学性能、耐热性能以及阻燃性能，无需对聚乙烯链进行化学改性，避免副产物生成，工业化制备方法简单，适用面更广。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种耐高温阻燃聚乙烯，由以下原料制备而成：负载催化剂的氧化铝中空球、乙烯、四氢呋喃、稳定剂、增塑剂、增韧剂和抗氧剂；

所述负载催化剂的氧化铝中空球由以下方法制备而成：

S1.将铝酸三异丙酯溶于有机溶剂中，加入铝酸酯偶联剂，搅拌混合均匀，得到油相；

S2.将表面活性剂和致孔剂溶于水中，得水相；

S3.将所述油相和所述水相混合后进行均质乳化，得到乳液，调节溶液pH为3-5，反应2-5h，得到多孔氧化铝中空球乳液，抽滤、干燥得到多孔氧化铝中空球的干粉；

S4.将钯碳催化剂溶解于有机溶剂中，加入多孔氧化铝中空球的干粉，浸泡3-5h，抽滤，干燥，得到负载催化剂的氧化铝中空球。

作为本发明的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：负载催化剂的氧化铝中空球10-20份、乙烯100-200份、四氢呋喃200-400份、稳定剂1-2份、增塑剂1-3份、增韧剂0.5-1.5份和抗氧剂0.1-0.5份。

作为本发明的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：负载催化剂的氧化铝中空球12-18份、乙烯120-180份、四氢呋喃250-350份、稳定剂1.2-1.8份、增塑剂1.5-2.5份、增韧剂0.7-1.2份和抗氧剂0.2-0.4份。

作为本发明的进一步改进，由以下原料按重量份制备而成：负载催化剂的氧化铝中空球15份、乙烯150份、四氢呋喃300份、稳定剂1.5份、增塑剂2份、增韧剂1份和抗氧剂0.3份。

作为本发明的进一步改进，所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、乙醚、乙酸乙酯、吡啶中的一种或几种混合；所述铝酸酯偶联剂选自DL-411、DL-411AF、DL-411D、DL-411DF中的一种或几种混合；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、硬脂酸钠中的一种；所述致孔剂包括致孔剂A和致孔剂B，质量比为10:(2-5)，所述致孔剂A为大孔致孔剂，选自聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯、聚乙二醇辛基苯基醚和失水山梨醇脂肪酸酯中的一种；所述致孔剂B为微孔致孔剂，选自氧乙烯-氧乙烯三嵌段共聚物P123、氧乙烯-氧乙烯三嵌段共聚物F127中的一种。