[发明专利]一种无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物及其制备方法和应用。该无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物，包括组分：聚烯烃树脂，成瓷填料，溴系阻燃剂，无机镁化合物，微米助溶剂，纳米助溶剂，其他助剂；所述纳米助溶剂为海泡石、蒙脱土、改性蒙脱土中的一种或几种；所述微米助溶剂为低熔点玻璃粉和/或硼酸锌。本发明的无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物以溴系阻燃剂协同无机镁化合物作为阻燃体系，有效降低了材料在燃烧过程中产生的有毒有害气体，实现离火即熄灭的效果。微米助溶剂、纳米助溶剂与成瓷填料的复配协效作用，使得无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物中能够迅速陶瓷化，且经烧结成瓷后，陶瓷层坚固、强度大。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，更具体的，涉及一种无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物及其制备方法和应用。

背景技术

陶瓷化防火聚合物材料作为新型防火材料，其设计原理是借鉴陶瓷的烧结原理，通过在聚合物基体中添加一定比例的成瓷填料和助熔剂制得的复合材料，其在常温下能够保持良好的弹性和力学性能，当遇到明火或处于高温环境时，这种复合材料能转变为具有自支撑性的陶瓷体，从而阻止火焰向材料内部蔓延，达到防火目的。

传统陶瓷化聚烯烃材料存在陶瓷化速率慢、陶瓷化温度高，并且形成的陶瓷层隔热效果不佳等一系列问题。并且由于聚烯烃材料(尤其是聚乙烯、聚丙烯)本质阻燃性较差，而实现陶瓷化的前提是具有一定的阻燃效果，因此在陶瓷化聚烯烃陶瓷化材料中，阻燃剂的加入必不可少。用于陶瓷化聚烯烃的阻燃剂主要分为溴系阻燃剂和无卤阻燃剂，但是无卤阻燃体系存在添加量大、阻燃效率低、物理性能较差、吸水性高等缺点，广泛应用还存在较大的局限性。

溴系阻燃剂具有阻燃效率高、耐热性能优异、对物理性能影响较小等优点，但溴系阻燃剂普遍需要与锑化合物(主要是三氧化二锑)一起使用，具有燃烧时烟密度大、毒性高等缺点，且锑及其化合物作为典型的重金属不可再生矿物资源，价格昂贵，且在加工过程中容易带来环境污染和健康损害问题。

因此，需要开发出一种无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物，该聚烯烃组合物不含锑及其化合物，具有优异的阻燃性能、良好的陶瓷化效果。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的阻燃剂含锑、陶瓷化效果差的缺陷，提供一种无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物，该无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物不含锑及其化合物，具有优异的阻燃性能、良好的陶瓷化效果。

本发明的另一目的在于提供上述无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物的应用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种无锑阻燃陶瓷化聚烯烃组合物，包括如下重量份的组分：

聚烯烃树脂40～50份，

成瓷填料20～30份，

溴系阻燃剂15～20份，

无机镁化合物5～10份，

微米助溶剂1～5份，

纳米助溶剂1～5份，

其他助剂0～2份；

所述纳米助溶剂为海泡石、蒙脱土、改性蒙脱土中的一种或几种；

所述微米助溶剂为低熔点玻璃粉和/或硼酸锌。