一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乙烯是一種質(zhì)輕無毒，具有優(yōu)良的電絕緣性能和耐化學(xué)腐蝕性能的熱塑性材料，其價(jià)格低廉，成型加工容易，目前已廣泛應(yīng)用于電器、化工、機(jī)械、包裝、建筑材料等領(lǐng)域，但單純聚乙烯有耐燃性差和作為工程塑料的強(qiáng)度不足的缺點(diǎn)，從而限制了其應(yīng)用范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種綜合性能好的高阻燃、高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯60%?80%、納米碳纖維5%?15%、阻燃劑10%?15%、乙烯-辛烯共聚物POE 3%?8%、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.5%?2%、季戊四醇硬脂酸酯0.1%?1%、抗氧劑0.1%?0.5%、色料0.1%?1%。
[0005]所述納米碳纖維為直徑在50nm?200nm的氣相生長納米碳纖維，且其表面經(jīng)氧等離子體改性處理過。
[0006]所述阻燃劑為質(zhì)量比1:4的聚二甲基硅氧烷阻燃劑和雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)阻燃劑的復(fù)配物。
[0007]所述抗氧劑為質(zhì)量比1:1的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
[0008]本發(fā)明的一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)、納米碳纖維表面氧等離子體改性處理:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V?230V的氧等離子體的箱內(nèi)，處理2?5分鐘，再在干燥空氣中暴露15?30分鐘，即得到表面經(jīng)氧等離子體改性處理過的納米碳纖維，并烘干后待用；
(2)、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比稱取聚乙烯、阻燃劑、乙烯-辛烯共聚物Ρ0Ε、甲基丙烯酸縮水甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯、抗氧劑、色料，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比稱取步驟(I)得到的表面經(jīng)氧等離子體改性處理過的納米碳纖維，使一起攪拌5?15分鐘，待充分混合均勻后，出料；
(3)、將步驟(2)得到的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，并經(jīng)過冷卻、造粒、干燥，即得到本發(fā)明。
[0009]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有高阻燃、高強(qiáng)度、高模量、高耐熱、高耐磨和高耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，氧指數(shù)可達(dá)30以上，而且加工性好，電性能優(yōu)良，可適于多種環(huán)境條件下應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0011]一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為:聚乙烯67%、納米碳纖維15%、阻燃劑10%、乙烯-辛烯共聚物POE 5%、甲基丙烯酸縮水甘油酯1.2%、季戊四醇硬脂酸酯1%、抗氧劑0.2%、色料0.6%。其中，所述納米碳纖維為直徑在50nm?200nm的氣相生長納米碳纖維，且其表面經(jīng)氧等離子體改性處理過；所述阻燃劑為質(zhì)量比1:4的聚二甲基硅氧烷阻燃劑和雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)阻燃劑的復(fù)配物；所述抗氧劑為質(zhì)量比1:1的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
[0012]其制備方法為:(1)、納米碳纖維表面氧等離子體改性處理:將納米碳纖維置入真空度為I?0.2mmHg、輸入電壓為220V?230V的氧等離子體的箱內(nèi)，處理2?5分鐘，再在干燥空氣中暴露15?30分鐘，即得到表面經(jīng)氧等離子體改性處理過的納米碳纖維，并烘干后待用；(2)、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比稱取聚乙烯、阻燃劑、乙烯-辛烯共聚物Ρ0Ε、甲基丙烯酸縮水甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯、抗氧劑、色料，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比稱取步驟(I)得到的表面經(jīng)氧等離子體改性處理過的納米碳纖維，使一起攪拌5?15分鐘，待充分混合均勻后，出料；(3)、將步驟(2)得到的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，并經(jīng)過冷卻、造粒、干燥，即得到本發(fā)明。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：聚乙烯60%?80%、納米碳纖維5%?15%、阻燃劑10%?15%、乙烯-辛烯共聚物POE 3%?8%、甲基丙烯酸縮水甘油酯O. 5%?2%、季戊四醇硬脂酸酯O. 1%?1%、抗氧劑O. 1%?O. 5%、色料O. 1%?1%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述納米碳纖維為直徑在50nm?200nm的氣相生長納米碳纖維，且其表面經(jīng)氧等離子體改性處理過。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述阻燃劑為質(zhì)量比I :4的聚二甲基硅氧烷阻燃劑和雙酚A-雙(二苯基磷酸酯)阻燃劑的復(fù)配物。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料，其特征在于，所述抗氧劑為質(zhì)量比I :1的受阻酚類抗氧劑1010與亞磷酸酯類抗氧劑168的復(fù)配物。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1)、納米碳纖維表面氧等離子體改性處理：將納米碳纖維置入真空度為I?O.2mmHg、輸入電壓為220V?230V的氧等離子體的箱內(nèi)，處理2?5分鐘，再在干燥空氣中暴露15?30分鐘，即得到表面經(jīng)氧等離子體改性處理過的納米碳纖維，并烘干后待用； (2)、按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比稱取聚乙烯、阻燃劑、乙烯-辛烯共聚物Ρ0Ε、甲基丙烯酸縮水甘油酯、季戊四醇硬脂酸酯、抗氧劑、色料，加入高速混合機(jī)，同時(shí)加入按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比稱取步驟（I)得到的表面經(jīng)氧等離子體改性處理過的納米碳纖維，使一起攪拌5?15分鐘，待充分混合均勻后，出料； (3)、將步驟（2)得到的物料加入雙螺桿擠出機(jī)熔融擠出，并經(jīng)過冷卻、造粒、干燥，即得到本發(fā)明。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高阻燃高強(qiáng)度的聚乙烯復(fù)合材料，其組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)配比為：聚乙烯60%～80%、納米碳纖維5%～15%、阻燃劑10%～15%、乙烯-辛烯共聚物POE3%～8%、甲基丙烯酸縮水甘油酯0.5%～2%、季戊四醇硬脂酸酯0.1%～1%、抗氧劑0.1%～0.5%、色料0.1%～1%，所述納米碳纖維為直徑在50nm～200nm的氣相生長納米碳纖維，且其表面經(jīng)氧等離子體改性處理過。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明具有高阻燃、高強(qiáng)度、高模量、高耐熱、高耐磨和高耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，氧指數(shù)可達(dá)30以上，而且加工性好，電性能優(yōu)良，可適于多種環(huán)境條件下應(yīng)用。
【IPC分類】C08K5-103, C08K5-526, C08L23-08, C08K7-06, C08L83-04, C08K3-04, C08K13-06, C08L23-06, C08F291-00
【公開號】CN104844881
【申請?zhí)枴緾N201410566755
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請人】青島萬力科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2014年10月23日