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专利号: 2015106993991
申请人: 常熟理工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机高分子化合物;其制备或化学加工;以其为基料的组合物
更新日期:2025-07-25
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.抗预交联快速固化低烟无卤阻燃硅烷交联纳米改性聚烯烃组合物,其特征在于:该组合物由无卤阻燃硅烷接枝纳米改性聚烯烃基料A、催化剂母料B按重量比100:4~6组成;其中,所述的无卤阻燃硅烷接枝纳米改性聚烯烃基料A,其各成分重量配比组成为:纳米改性聚烯烃40~45份,无卤阻燃母粒55~60份,硅烷2.0~4.0份,引发剂0.1~1.0份,金属钝化剂0.4~0.6份,酯类化合物0.1~1.0份,抗预交联剂0.1~0.2份;所述的催化剂母料B,其各组分重量配比组成为,聚烯烃树脂100份,催化剂2.0~5.0份,复合抗氧剂0.1~0.3份,金属氧化物 2.0~5.0份。

2.根据权利要求1 所述的抗预交联快速固化低烟无卤阻燃硅烷交联纳米改性聚烯烃组合物,其特征在于:所述的纳米改性聚烯烃,其各成分重量配比组成为:基础树脂聚烯烃

100份,增容树脂乙烯-1-辛烯共聚物极性单体接枝物10~15份,纳米无机化合物4.0~

8.0份,复合抗氧剂0.2~0.6份,复合润滑剂A 0.5~1.0份;所述的无卤阻燃母粒,其各成分重量配比组成为:无机氢氧化物阻燃剂100份,载体树脂20~30份,复合抗氧剂

0.5~1.0份,复合润滑剂B 2.0~4.0份;所述的硅烷选自乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或两种;所述的引发剂为过氧化物,选自过氧化二异丙苯、过氧化二苯甲酰、过氧化二特丁烷中的一种或几种;所述的金属钝化剂为N,N’-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼;所述的酯类化合物选自过氧化醋酸叔丁酯或过氧化苯甲酸叔丁酯;所述的抗预交联剂选自十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的抗预交联快速固化低烟无卤阻燃硅烷交联纳米改性聚烯烃组合物,其特征在于:所述的纳米改性聚烯烃中,基础树脂聚烯烃是乙烯-1-辛烯共聚物与低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的至少一种混合,四者质量比为(5~10):(0~5):(0~5):(3~5);其中,乙烯-1-辛烯共聚物的辛烯摩尔含量为

30%~45%,MFR=3.0~5.0 g/(10min,2.16kg),乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯含量为28wt%,低密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的MFR=1.5~2.5 g/(10min,2.16kg);所述的增容树脂乙烯-1-辛烯共聚物极性单体接枝物,极性单体为马来酸酐,接枝物中极性单体含量为1.5wt%;所述的纳米无机化合物为双氢化牛脂二甲基铵及硅氧烷改性的有机蒙脱土;所述的复合润滑剂A为聚乙烯蜡和氟弹性体的复配物,所述的聚乙烯蜡与氟弹性体的质量比为5:1。

4.根据权利要求2所述的抗预交联快速固化低烟无卤阻燃硅烷交联纳米改性聚烯烃组合物,其特征在于:所述的无卤阻燃母粒中,载体树脂为乙烯-1-辛烯共聚物和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的混合物,二者质量比例为1:1,其中:乙烯-1-辛烯共聚物的辛烯摩尔含量为30%~45%,MFR=3.0~5.0 g/(10min,2.16kg),乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的醋酸乙烯含量为28wt%;无机氢氧化物阻燃剂为微米级的氨基硅烷改性氢氧化镁;复合润滑剂B为硬脂酸和硅酮母粒复配物,所述的硬脂酸与硅酮母粒的质量比为(0.5~1):1,其中硅酮母粒的硅酮含量为50wt%。

5.根据权利要求1 或2所述的抗预交联快速固化低烟无卤阻燃硅烷交联纳米改性聚烯烃组合物,其特征在于:所述的复合抗氧剂均为四[ß-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的抗氧体系,所述的四[ß-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇与三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯的质量比为(1~2):1。

6.根据权利要求1所述的抗预交联快速固化低烟无卤阻燃硅烷交联纳米改性聚烯烃组合物,其特征在于:所述的催化剂母料B中,聚烯烃树脂是低密度聚乙烯或线性低密度聚乙烯中的一种或其二者按质量比为1:1的混合物,MFR=1.5~2.5 g/(10min,2.16kg);所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、十二烷基苯磺酸、甲苯磺酸、辛酸亚锡、三烯丙基异氰脲酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或几种;所述的金属氧化物选自氧化锌或氧化锡。

7.根据权利要求1所述的抗预交联快速固化低烟无卤阻燃硅烷交联纳米改性聚烯烃组合物,其特征在于,该组合物由以下步骤制得:

1)制备纳米改性聚烯烃

将基础树脂聚烯烃100份,增容树脂乙烯-1-辛烯共聚物极性单体接枝物10~15份,纳米无机化合物4.0~8.0份,复合抗氧剂0.2~0.6份,复合润滑剂A 0.5~1.0份,投入到高速搅拌机,在室温下以430~475转/分钟的转速搅拌3分钟出料,然后用具有反螺纹段的大长径比双螺杆挤出机组挤出造粒;

2)制备无卤阻燃母粒

将无机氢氧化物阻燃剂100份,载体树脂20~30份,复合抗氧剂0.5~1.0份,复合润滑剂B 2.0~4.0份投入到密炼机混炼到125℃出料,再通过具有锥双强制喂料的单螺杆挤出机组挤出造粒,采用空气冷却模面切粒工艺;

3)制备无卤阻燃硅烷接枝纳米改性聚烯烃基料A

称取上述两步分别制得的纳米改性聚烯烃40~45份,无卤阻燃母粒55~60份,硅烷

2.0~4.0份,引发剂0.1~1.0份,金属钝化剂0.4~0.6份,酯类化合物 0.1~1.0份,抗预交联剂 0.1~0.2份,混合均匀后,用具有反螺纹段的大长径比双螺杆挤出机组挤出造粒,挤出物料采用模面水冷切粒,粒料经离心脱水后,进入干燥沸腾床干燥后,再进入分子筛干燥箱进行深度干燥,控制水分含量小于100ppm,即得无卤阻燃硅烷接枝纳米改性聚烯烃基料A;

4)制备催化剂母料B

按重量比取聚烯烃树脂100份,复合抗氧剂0.1~0.3份,催化剂2.0~5.0份,金属氧化物2.0~5.0份,于普通双螺杆挤出机组中挤出造粒,在温度80℃下干燥1~3小时,即得催化母料B;

5)将步骤3)制得的基料A和步骤4)制得的催化剂母料B按重量比100:4~6混合均匀,即得抗预交联快速固化低烟无卤阻燃硅烷交联纳米改性聚烯烃组合物,再经单螺杆挤出机组挤出,在自然条件下放置120小时后,可得交联产品。

8.根据权利要求7所述的抗预交联快速固化低烟无卤阻燃硅烷交联纳米改性聚烯烃组合物,其特征在于:步骤2)中用于制备无卤阻燃母粒的单螺杆挤出机组的挤出机的挤出温度为:加料段100~110℃,压缩段125~130℃,均化段120~125℃;步骤5)中用于制备交联产品的单螺杆挤出机组的挤出机的挤出温度为:加料段100~110℃,压缩段130~

145℃,均化段125~135℃;步骤1)中用于制备纳米改性聚烯烃和步骤3)中用于制备无卤阻燃硅烷接枝纳米改性聚烯烃基料A的双螺杆挤出机组的挤出机的长径比L/D为44,挤出温度为:加料段110~140℃,压缩段150~190℃,均化段175~180℃;步骤4)中用于制造催化剂母料B的普通双螺杆挤出机组的挤出机的L/D为36,挤出温度为:加料段90~

110℃,压缩段为110~135℃,均化段为120~135℃,机头口模部分125℃。