專利名稱：：抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及到無鹵阻燃劑領(lǐng)域和聚合物改性加工領(lǐng)域，具體地說是涉及到一種抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物。
背景技術(shù)：
：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料的高分子量特性，使它具有了耐磨損性能好、抗沖擊強(qiáng)度高以及自潤滑和不易粘附等普通聚乙烯和其他工程塑料無可比擬的優(yōu)良特性，在紡織、采礦、化工、包裝、機(jī)械、建筑、電氣、醫(yī)療、體育等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，同時，還被大量應(yīng)用于核能和兵器領(lǐng)域。但是，在一些具有特殊要求的應(yīng)用場所，UHMWPE的應(yīng)用受到了限制。UHMWPE的體積電阻率非常高，為1X10171X1018Qcm，可作為良好的電氣絕緣材料。但是，由于其表面經(jīng)摩擦后易產(chǎn)生靜電，所以在用其作為非電氣絕緣材料時，就要對其進(jìn)行抗靜電改性?，F(xiàn)有技術(shù)中有相當(dāng)數(shù)量的這方面的研究報道。UHMWPE還具有一種與普通聚乙烯一樣難以克服的缺陷，就是阻燃性很差，它的氧指數(shù)(01)只有17.5。當(dāng)氧指數(shù)小于21時，聚烯烴就屬于易燃塑料。所以，UHMWPE的阻燃性差也大大限制了它的廣泛應(yīng)用和發(fā)展。當(dāng)前，對聚乙烯的阻燃改性一直是研究的熱點(diǎn)，但對UHMEPE的阻燃改性的研究卻很少。傳統(tǒng)的UHMEPE阻燃劑為鹵素阻燃劑和三氧化銻復(fù)配，阻燃性比較好，但在燃燒時會產(chǎn)生大量的有害氣體，嚴(yán)重危害人類和環(huán)境的安全。隨著環(huán)保政策的不斷出臺和實(shí)施，無鹵阻燃UHMEPE的研究即將成為一個新的研究方向，以便滿足市場的需求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物，該組合物不僅具有優(yōu)良的綜合性能，不含任何有害元素，并且阻燃性和抗靜電性都比較好。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明的一種抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯材料組合物，其組成的重量份數(shù)為超高分子量聚乙烯5085份，聚磷酸銨530份，三聚氰胺及其衍生物220份，多羥基化合物230份，膦酸酯0.520份，包覆紅磷0.520份，抗靜電劑0.110份，流動改性劑0.110份，分散劑0.0510份，偶聯(lián)劑0.035份，抗氧劑0.025份。所述的超高分子量聚乙烯是基體粘均分子量為150650萬的超高分子量聚乙烯。所述的三聚氰胺及其衍生物是三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽、雙季戊四醇三磷酸酯三聚氰胺鹽或磷酸雙季戊四醇酯三聚氰胺鹽中的一種或幾種。所述的多羥基化合物是季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四醇、甘露醇、木糖醇、蔗糖、淀粉、糊精、纖維素及其衍生物、聚酰胺、酚醛樹脂或聚氨酯中的一種或幾種。所述的膦酸酯是三苯基膦酸酯、間苯二酚雙膦酸酯、雙酚A二(二苯基)膦酸酯、雙酚A二(甲苯基)膦酸酯、1,4-哌嗪二膦酸酯、環(huán)己基亞氨基二苯基膦酸酯、十二垸基二苯基膦酸酯、2-乙基己基二苯基膦酸酯或苯基二(4-氮基苯基)膦酸酯中的一種或幾種。所述的包覆紅磷是紅磷含量大于85%，著火點(diǎn)大于320。C，粒度在1040,。所述的抗靜電劑是炭黑、碳纖維、石墨、石墨纖維、玻璃空心微珠或陶瓷微珠中的一種或幾種。所述的流動改性劑是高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、乙烯/丙烯/二烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物或氫化石油樹脂中的一種或幾種。所述的分散劑是硬脂酸、硬脂酸鈣、液體石蠟、聚乙烯蠟或硅油中的一種或幾種。所述的偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或其它偶聯(lián)劑中的一種。所述的硅垸偶聯(lián)劑是乙烯基三乙氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅垸、Y-氨丙基三乙氧基硅垸或Y-(l,2-環(huán)丙氧基)丙基三甲氧基硅烷中的一種。所述的鈦酸酯偶聯(lián)劑是三硬脂酰基鈦酸異丙酯、三油酰基鈦酸異丙酯、三(二辛基磷酰氧基)鈦酸異丙酯或四辛氧基鈦二(二(十三烷基亞磷酸酯)}中的一種。所述的其它偶聯(lián)劑是焦磷酸型單垸氧基類鈦酸酯偶聯(lián)劑、甲基丙烯酸氯化絡(luò)合物或配位型稀土金屬高碳有機(jī)聚合物等中的一種。所述的抗氧劑是四(3-(3,5-二叔丁基_4-羥基苯酚)丙酸}季戊四醇酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯酚)、4，4-硫代雙(6-叔丁基鄰甲酚)、2，2，-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N-月桂?；?對-氨基苯酚、4，4_(二羥基-3,3，,5，5，-四叔丁基聯(lián)苯)或1,3,5-三{P-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；鶀六氫均三嗪中的一種。本發(fā)明的抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物不含鹵素，具有優(yōu)異的阻燃性和抗靜電性，且不影響超高分子量聚乙烯的優(yōu)良耐磨性、耐老化性及耐腐蝕性等特點(diǎn)。本發(fā)明的組合物質(zhì)量指標(biāo)能夠達(dá)到燃燒性能UL-94:V-0;氧指數(shù)2629;表面電阻率4xl068.5xl07Q;體積電阻率9xl055.4xl07Qcm;沖擊強(qiáng)度130.2152.1kJnf2。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)說明，但是，實(shí)施例不是對本發(fā)明的限制。實(shí)施例112和對比例1和2所述的組合物按下述方法制備，其各組分的添加量按表1所示，表1所列各組分添加量數(shù)值都為重量份數(shù)。制備成的抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物的各性能指標(biāo)也列于表l?？轨o電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物的制備將聚磷酸銨、三聚氰胺及其衍生物、多羥基化合物、膦酸酯先按比例配料，然后高速混合均勻，再加入一定量的超高分子量聚乙烯、包覆紅磷、抗靜電劑、流動改性劑、分散劑、偶聯(lián)劑和抗氧劑，再高速混合，再經(jīng)過熔融壓制、冷壓、保壓自然冷卻、脫模等工序，制成抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物樣條，測試其性能。實(shí)施例1326所述的組合物也按上述方法制備，其各組分的添加量按表2所示，表2所列各組分添加量數(shù)值都為重量份數(shù)。制備成的抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物的各性能指標(biāo)也列于表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>200710170520.7勢溢1被7/8:a;<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權(quán)利要求1.一種抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物，其特征在于該組合物成分的重量份數(shù)為超高分子量聚乙烯50～85份，聚磷酸銨5～30份，三聚氰胺及其衍生物2～20份，多羥基化合物2～30份，膦酸酯0.5～20份，包覆紅磷0.5～20份，抗靜電劑0.1～10份，流動改性劑0.1～10份，分散劑0.05～10份，偶聯(lián)劑0.03～5份，抗氧劑0.02～5份。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的組合物，其特征在于所述的超高分子量聚乙烯是基體粘均分子量為150650萬的超高分子量聚乙烯。3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的組合物，其特征在于所述的三聚氰胺及其衍生物是三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸鹽、三聚氰胺磷酸鹽、三聚氰胺焦磷酸鹽、雙季戊四醇三磷酸酯三聚氰胺鹽或磷酸雙季戊四醇酯三聚氰胺鹽中的一種或幾種。4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的組合物，其特征在于所述的多羥基化合物是季戊四醇、雙季戊四醇、三季戊四醇、甘露醇、木糖醇、蔗糖、淀粉、糊精、纖維素及其衍生物、聚酰胺、酚醛樹脂或聚氨酯中的一種或幾種。5.根據(jù)權(quán)利要求l所述的組合物，其特征在于所述的膦酸酯是三苯基膦酸酯、間苯二酚雙膦酸酯、雙酚A二(二苯基)膦酸酯、雙酚A二(甲苯基)膦酸酯、1,4-哌嗪二膦酸酯、環(huán)己基亞氨基二苯基膦酸酯、十二烷基二苯基膦酸酯、2-乙基己基二苯基膦酸酯或苯基二(4-氨基苯基)膦酸酯中的一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述的抗靜電劑是炭黑、碳纖維、石墨、石墨纖維、玻璃空心微珠或陶瓷微珠中的一種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述的流動改性劑是高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙烯、馬來酸酐接枝聚乙烯、乙烯/丙烯/二烯共聚物、乙烯-辛烯共聚物或氫化石油樹脂中的一種或幾種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述的分散劑是硬脂酸、硬脂酸鈣、液體石蠟、聚乙烯蠟或硅油中的一種或幾種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述的偶聯(lián)劑是硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或其它偶聯(lián)劑中的一種。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于所述的抗氧劑是四{3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯酚)丙酸}季戊四醇酯、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯酚)、4，4-硫代雙(6-叔丁基鄰甲酚)、2，2，-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N-月桂?；?對-氨基苯酚、4，4-二羥基-3,3'，5,5'-四叔丁基聯(lián)苯)或1，3,5-三{e-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基}六氫均三嗪中的一種。全文摘要一種抗靜電無鹵阻燃超高分子量聚乙烯組合物，其組成成分的重量份數(shù)為超高分子量聚乙烯50～85份，聚磷酸銨5～30份，三聚氰胺及其衍生物2～20份，多羥基化合物2～30份，膦酸酯0.5～20份，包覆紅磷0.5～20份，抗靜電劑0.1～10份，流動改性劑0.1～10份，分散劑0.05～10份，偶聯(lián)劑0.03～5份，抗氧劑0.02～5份。本發(fā)明的組合物不含鹵素，阻燃性和抗靜電性好，并且不影響超高分子量聚乙烯具有的優(yōu)良耐磨性、耐老化性及耐腐蝕性等特點(diǎn)，能滿足以塑代鋼產(chǎn)品的多方面使用。文檔編號C08K5/3492GK101434723SQ200710170520公開日2009年5月20日申請日期2007年11月16日優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日發(fā)明者劉彥明,亮尹,郝冬梅,陳崇偉申請人:上海化工研究院